1025流体振动式流量计2漩涡频率的测量.PPT

第10章 流量检测技术 流量检测技术 10.1 流量检测的基本概念 10.1.1 流量和流量计 体积流量 (10-1) 质量流量 (10-2) 体积流量和质量流量的关系式： (10-3) 10.1.1 流量和流量计 (10-4) (10-5) 累积流量是有关流体介质的贸易、分配、交接、供应等商业性活动中所必知的参数之一，是计价、结算、收费的基础。 10.1.1 流量和流量计 一次装置安装于流体管道内部或外部，根据流体与一次装置相互作用的物理定律，产生一个与流量有确定关系的信号，一次装置又称流量传感器。 二次仪表接受一次装置的信号，并转换成流量显示信号或输出信号。 流量计可分为专门测量流体瞬时流量的瞬时流量计和专门测量流体累积流量的累积式流量计。 10.1.1 流量和流量计 体积流量的计量单位为米3／秒(m3/s); 质量流量的计量单位为千克/秒(kg/s); 累积体积流量的计量单位为米3(m3); 累积质量流量的计量单位为千克(kg)。 除上述流量计量单位外，工程上还使用米3 /时(m3/h)、升/分(L/min)、吨/小时(t/h)、升(L)、吨(t)等作为流量计量单位。 10.1 流量检测的基本概念 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 (10-6) 流体密度是温度和压力的函数，流体密度通常由密度计测定，某些流体的密度可查表求得。 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 牛顿粘性定律 (10-7) 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 粘度是温度和压力的函数，可由粘度计测定，有些流体的粘度可查表求得。 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 压缩系数 (10-9) 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 (10-10) 流体膨胀性对测量结果的影响较明显，无论是气体还是液体均须予以考虑。 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 1) 单相流和多相流 管道中只有一种均匀状态的流体流动称为单相流，如只有单纯气态或液态流体在管道中的流动；两种不同相的流体同时在管道中流动称为两相流；两种以上不同相的流体同时在管道中流动称为多相流。 2) 可压缩和不可压缩流体的流动 流体的流动分为可压缩流体流动和不可压缩流体流动两种，这两种不同的流体流动在流动规律中的某些方面有根本的区别。 3) 稳定流和不稳定流 当流体流动时，若其各处的速度和压力仅与流体质点所处的位置有关，而与时间无关，则流体的这种流动称为稳定流；若还与时间有关，则称为不稳定流。 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 4) 层流与紊流 层流 层流中流体沿轴向作分层平行流动，各流层质点没有垂直于主流方向的横向运动，互不混杂，有规则的流线，层流状态流体流量与流体压力降成正比； 紊流 紊流状态管内流体不仅有轴向运动，而且还有剧烈的无规则的横向运动，紊流状态流量与压力降的平方根成正比。 用无量纲数—雷诺数作为判别管内流体流动是层流还是紊流的判据。对于圆管流，雷诺数表示为： (10-11) 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 5. 流速分布与平均流速 流速分布模型 层流流动 (10-12) 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 紊流流动 (10-13) 层流状态下流速呈轴对称抛物线分布，在管中心轴上达到最大流速；紊流状态下流速呈轴对称指数分布，其流速分布形状随雷诺数不同而变化，而层流流速分布与雷诺数无关 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 平均流速是管中心最大流速的0.5倍(u=0.5umax)；紊流时的平均流速u与n值有关： (10-14) 10.1.2 流体物性参数与管流基础知识 1)连续性方程 对于可压缩流体的定常流动，连续性方程可表达为： ρ1u1 A1=ρ2u2 A2=qm =常数