返回北京化工大学化工原理电子课件
1
1.6 流速与流量的测量
1.6.1 测速管
1.6.2 孔板流量计
1.6.3 文丘里流量计
1.6.4 转子流量计返回北京化工大学化工原理电子课件
2
1.6 流速与流量的测量
1.6.1 测速管 （ 皮托管 ）
一,结构二,原理内管 A处
.
2
2
1 upp A
外管 B处
pp B?
返回北京化工大学化工原理电子课件
3
点速度：
pu 2.
)(2 0, Rgu即讨论：
（ 1） 皮托管测量流体的点速度,可测速度分布曲线；
.
2
.
2
2
1)
2
1( upupppp BA
返回北京化工大学化工原理电子课件
4
三,安装
（ 1）测量点位于均匀流段，上、下游各有 50d直管距离；
（ 2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；
（ 3）皮托管外径 d0不应超过管内径 d的 1/50，即 d0<d/50 。
（ 2） 流量的求取：
udAV S由速度分布曲线积分
m a xm a x Re~uu
测管中心最大流速,由 求平均流速,再计算流量 。
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5
1.6.2 孔板流量计孔 板 流 量 计返回北京化工大学化工原理电子课件
6
一,结构与原理返回北京化工大学化工原理电子课件
7
在 1-1′截面和 2-2′截面间列柏努利方程,暂不计能量损失
2
2
22
1
1
2
1
2
1 upup
变形得
21
2
1
2
2
2
ppuu
puu 22
1
2
2
二,流量方程问题,（ 1） 实际有能量损失；
（ 2） 缩脉处 A2未知 。
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解决方法：用孔口速度 u0替代缩脉处速度 u2,引入校正系数 C。
pCuu 22
1
2
0
1
0
01 A
Auu?
p
A
A
C
u
2
)(1 2
1
0
0
由连续性方程令
2
1
0
0
)(1
A
A
CC
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)(2 0
00
RgCu
体积流量
)(2 0
0000
RgACAuV
S
质量流量 )(2
000 RgACm S
pCu 2
00
则
C0—— 流量系数 （ 孔流系数 ）
A0—— 孔面积 。
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10
讨论：
（ 1） 特点：
恒截面,变压差 —— 差压式流量计
（ 2） 流量系数 C0
对于取压方式,结构尺寸,加工状况均已规定的标准孔板
),( R e
1
0
0 A
AfC
d?
11Re ud
d?
Re是以管道的内径 d1计算的雷诺数返回北京化工大学化工原理电子课件
11
当 Re >Re临界 时,
)(
1
0
0 A
AfC?
(3) 测量范围一般 C0=0.6~0.7
RVS? 2SVR?
孔板流量计的测量范围受 U形压差计量程决定 。
dRe
0C
1
0
A
A
Re临界值返回北京化工大学化工原理电子课件
12
三,安装及优缺点
（ 1） 安装在稳定流段,上游 l>10d,下游 l>5d；
（ 2） 结构简单,制造与安装方便 ；
（ 3） 能量损失较大 。
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13
1.6.3 文丘里 （ Venturi） 流量计属差压式流量计；
能量损失小,造价高 。
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)(2 0
0
RgACV
VS
CV—— 流量系数 （ 0.98～ 0.99）
A0—— 喉管处截面积返回北京化工大学化工原理电子课件
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1.6.4 转子流量计一,结构与原理从转子的悬浮高度直接读取流量数值 。
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二,流量方程
gVApp fff )( 01
转子受力平衡
gzupgzup 0
2
00
1
2
11
22
)(2)( 21201001 uugzzpp
在 1-1′ 和 0-0′ 截面间列柏努利方程
0′
1′1
0
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)(2)()( 21201001 uuAgzzAApp fff
gVf?
流体的浮力 动能差
)(2)( 2120 uuAgV fff
由 连续性方程
1
0
01 A
Auu?
f
ff
R
f
ff
A
gV
C
A
gV
AA
u
)(2)(2
1
1
2
10
0
CR—— 流量系数返回北京化工大学化工原理电子课件
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f
ff
RR A
gV
ACVs
)(2?
体积流量
（ 1） 特点,
恒压差,恒流速,变截面 —— 截面式流量计 。
讨论：
（ 2） 刻度换算标定流体,20℃ 水 （?＝ 1000kg/m3 ）
20℃,101.3kPa下空气 （? ＝ 1.2kg/m3）
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CR相同,同刻度时
)(
)(
12
21
1
2
f
f
S
S
V
V
式中,1—— 标定流体；
2—— 被测流体 。
气体转子流量计
2
1
1
2
S
S
V
V
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三,安装及优缺点
（ 1） 永远垂直安装,且下进,上出,
安装支路,以便于检修 。
（ 2） 读数方便,流动阻力很小,测量范围宽,测量精度较高；
（ 3） 玻璃管不能经受高温和高压,在安装使用过程中玻璃容易破碎 。
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21
例 1-13 某气体转子流量计的量程范围为 4～
60m3/h。 现用来测量压力为 60kPa（ 表压 ）,温度为 50℃ 的氨气,转子流量计的读数应如何校正？
此时流量量程的范围又为多少？ （ 设流量系数 CR
为常数,当地大气压为 101.3 kPa）
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1.6 流速与流量的测量
1.6.1 测速管
1.6.2 孔板流量计
1.6.3 文丘里流量计
1.6.4 转子流量计返回北京化工大学化工原理电子课件
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1.6 流速与流量的测量
1.6.1 测速管 （ 皮托管 ）
一,结构二,原理内管 A处
.
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1 upp A
外管 B处
pp B?
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点速度：
pu 2.
)(2 0, Rgu即讨论：
（ 1） 皮托管测量流体的点速度,可测速度分布曲线；
.
2
.
2
2
1)
2
1( upupppp BA
返回北京化工大学化工原理电子课件
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三,安装
（ 1）测量点位于均匀流段，上、下游各有 50d直管距离；
（ 2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；
（ 3）皮托管外径 d0不应超过管内径 d的 1/50，即 d0<d/50 。
（ 2） 流量的求取：
udAV S由速度分布曲线积分
m a xm a x Re~uu
测管中心最大流速,由 求平均流速,再计算流量 。
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1.6.2 孔板流量计孔 板 流 量 计返回北京化工大学化工原理电子课件
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一,结构与原理返回北京化工大学化工原理电子课件
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在 1-1′截面和 2-2′截面间列柏努利方程,暂不计能量损失
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2
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1 upup
变形得
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2
1
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2
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ppuu
puu 22
1
2
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二,流量方程问题,（ 1） 实际有能量损失；
（ 2） 缩脉处 A2未知 。
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解决方法：用孔口速度 u0替代缩脉处速度 u2,引入校正系数 C。
pCuu 22
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2
0
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01 A
Auu?
p
A
A
C
u
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)(1 2
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由连续性方程令
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)(2 0
00
RgCu
体积流量
)(2 0
0000
RgACAuV
S
质量流量 )(2
000 RgACm S
pCu 2
00
则
C0—— 流量系数 （ 孔流系数 ）
A0—— 孔面积 。
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讨论：
（ 1） 特点：
恒截面,变压差 —— 差压式流量计
（ 2） 流量系数 C0
对于取压方式,结构尺寸,加工状况均已规定的标准孔板
),( R e
1
0
0 A
AfC
d?
11Re ud
d?
Re是以管道的内径 d1计算的雷诺数返回北京化工大学化工原理电子课件
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当 Re >Re临界 时,
)(
1
0
0 A
AfC?
(3) 测量范围一般 C0=0.6~0.7
RVS? 2SVR?
孔板流量计的测量范围受 U形压差计量程决定 。
dRe
0C
1
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A
A
Re临界值返回北京化工大学化工原理电子课件
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三,安装及优缺点
（ 1） 安装在稳定流段,上游 l>10d,下游 l>5d；
（ 2） 结构简单,制造与安装方便 ；
（ 3） 能量损失较大 。
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13
1.6.3 文丘里 （ Venturi） 流量计属差压式流量计；
能量损失小,造价高 。
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)(2 0
0
RgACV
VS
CV—— 流量系数 （ 0.98～ 0.99）
A0—— 喉管处截面积返回北京化工大学化工原理电子课件
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1.6.4 转子流量计一,结构与原理从转子的悬浮高度直接读取流量数值 。
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二,流量方程
gVApp fff )( 01
转子受力平衡
gzupgzup 0
2
00
1
2
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)(2)( 21201001 uugzzpp
在 1-1′ 和 0-0′ 截面间列柏努利方程
0′
1′1
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)(2)()( 21201001 uuAgzzAApp fff
gVf?
流体的浮力 动能差
)(2)( 2120 uuAgV fff
由 连续性方程
1
0
01 A
Auu?
f
ff
R
f
ff
A
gV
C
A
gV
AA
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)(2)(2
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CR—— 流量系数返回北京化工大学化工原理电子课件
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f
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RR A
gV
ACVs
)(2?
体积流量
（ 1） 特点,
恒压差,恒流速,变截面 —— 截面式流量计 。
讨论：
（ 2） 刻度换算标定流体,20℃ 水 （?＝ 1000kg/m3 ）
20℃,101.3kPa下空气 （? ＝ 1.2kg/m3）
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CR相同,同刻度时
)(
)(
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式中,1—— 标定流体；
2—— 被测流体 。
气体转子流量计
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三,安装及优缺点
（ 1） 永远垂直安装,且下进,上出,
安装支路,以便于检修 。
（ 2） 读数方便,流动阻力很小,测量范围宽,测量精度较高；
（ 3） 玻璃管不能经受高温和高压,在安装使用过程中玻璃容易破碎 。
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例 1-13 某气体转子流量计的量程范围为 4～
60m3/h。 现用来测量压力为 60kPa（ 表压 ）,温度为 50℃ 的氨气,转子流量计的读数应如何校正？
此时流量量程的范围又为多少？ （ 设流量系数 CR
为常数,当地大气压为 101.3 kPa）
