流体流动与输送原理(课件).pptVIP

*************************************流量测量方法（一）孔板流量计基于差压原理，结构简单，价格低廉文丘里流量计压损小，精度高，但体积大，安装复杂转子流量计直观显示流量，广泛用于低粘度流体维护与校准确保测量精度的关键步骤孔板流量计是最常用的差压式流量计，它通过在管道中安装一块带有中心孔的薄板，利用流体通过收缩区域时产生的压差计算流量。流量计算公式：Q=αε·A?√(2Δp/ρ)，其中α是流量系数，ε是膨胀系数，A?是孔口面积，Δp是压差。孔板流量计精度一般为1-3%，安装要求严格，上下游需要足够长的直管段。文丘里流量计由收缩段、喉部和扩散段组成，具有能量损失小、压力恢复好的特点。转子流量计则属于速度式流量计，其工作原理是流体推动转子旋转，转速与流量成正比。转子流量计测量范围宽(10:1)，但不适用于含固体颗粒的流体。这些流量计在工业过程控制、能源计量和实验室研究中有广泛应用。流量测量方法（二）流量计类型测量原理适用流体精度优缺点电磁流量计法拉第电磁感应定律导电液体±0.5%无压损，但不适用于气体和非导电液体超声波流量计声波传播时间差或多普勒效应液体和气体±1~2%非接触，适用于大管径，但受流体声学特性影响涡街流量计卡门涡街产生频率与流速成正比液体、气体和蒸汽±1%测量范围宽，但低流速下精度下降电磁流量计基于法拉第电磁感应定律，当导电流体通过磁场时，会产生与流速成正比的感应电压。这种流量计没有活动部件和流动阻碍物，压力损失几乎为零，广泛用于水处理、造纸和食品工业。其限制是只能用于电导率大于5μS/cm的液体。超声波流量计分为时差式和多普勒式两种。时差式利用声波沿流动方向和逆流方向传播时间的差异测量流速，适用于干净流体；多普勒式则利用声波被流体中颗粒散射后的频率变化，适用于含颗粒的浑浊流体。涡街流量计利用流体通过障碍物时产生的规则涡流，测量涡流频率求得流速，适合测量气体、液体和蒸汽，在工业过程控制中应用广泛。压力测量方法U型管压力计是最基本的液柱式压力测量仪器，利用流体静力学原理，通过液柱高度差测量压力。计算公式：Δp=ρgh，其中ρ是测量液体密度，h是液柱高度差。U型管压力计结构简单，精度高，但测量范围有限，通常用于实验室和低压测量。玻璃管型适用于0~2000Pa范围，水银型可测量更高压力。弹簧管压力表（波登管压力表）是工业中最常用的压力测量仪器。它利用弯曲的弹性管在压力作用下变形，通过杠杆和齿轮机构将微小变形放大并指示压力值。测量范围广（0~1000MPa），精度一般为1~2.5%，耐用且便于现场安装，但响应较慢，不适合快速变化的压力测量。电子压力传感器是现代压力测量的主流，包括应变式、电容式和压电式等类型。它们将压力转换为电信号，便于远程传输和数字处理。电子传感器精度高（可达0.1%），响应迅速，易于与控制系统集成，广泛应用于自动化控制、过程监测和精密测量领域。第八章：泵与风机泵的分类泵是将机械能转换为液体能量的装置，主要分为动力泵、容积泵和特殊泵三大类。动力泵通过叶轮旋转产生的动能实现输送；容积泵通过容积变化产生压力差；特殊泵则利用其他物理原理实现液体输送。离心泵离心泵是最常用的动力泵，利用高速旋转的叶轮产生离心力，将液体从中心吸入，加速后从外周排出。其特点是流量大、结构简单、维护方便，但单级扬程有限，不适合输送高粘度流体。轴流泵轴流泵中液体主要沿轴向流动，通过叶片的升力作用获得能量。轴流泵适合大流量、低扬程场合，如灌溉、排水和冷却循环等应用。与离心泵相比，轴流泵在低扬程大流量工况下效率更高。泵和风机是流体输送系统的核心设备，它们在工业、农业、建筑和能源领域有着广泛应用。尽管工作介质不同（泵输送液体，风机输送气体），但它们的工作原理、性能特性和设计方法有许多相似之处。本章将系统介绍泵与风机的分类、结构、工作原理、性能参数及其在工程中的选型与应用，帮助读者建立对这些关键设备的全面认识。泵的分类动力泵动力泵通过高速旋转的叶轮转换机械能为液体动能，主要包括离心泵、轴流泵和混流泵。特点：结构简单，流量大，连续输送，但不适合高粘度流体。容积泵容积泵通过周期性改变工作腔体积产生吸排作用，主要包括往复式（如柱塞泵）和回转式（如齿轮泵）。特点：自吸能力强，扬程高，流量小，可输送高粘度流体，但输送脉动大。特殊泵特殊泵利用其他物理原理工作，如喷射泵（利用流体喷射产生负压）、气升泵（利用压缩空气减小混合物密度）等。特点：针对特定工况设计，如无活动部件、无密封要求或特殊输送介质。泵的选择需考虑多种因素，包括工作介质性质（