《以机械能衡算方程为基础的测定方法应用公式.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《以机械能衡算方程为基础的测定方法应用公式.ppt(24页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、以机械能衡算方程为基础的测定方法应用公式 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1.6.1 测速管(毕托管测速管(毕托管 Pitot)(1)(1)结构结构 同心套管、压差计。RAB实际应用的毕托管示意图(2)测量原理测量原理 未放测速管时,截面各点均为静压能。放入测速管后,外管:开口平行于流向 pB静压能;内管:开口垂直于流向 pA滞点压力。滞点压力(冲压能)=静压能+动能ABR 毕托管构造原理示意图 CP:校正系数,一般取0.981.00(实测)流量计标
2、定:校正流量计的过程。(3)使用方法使用方法 1)测量点速度 问题:问题:如何测平均流速、流量、速度分布 平均流速:放于管中心处,测出 umax,层流:湍流:a)管口截面)管口截面:严格垂直于流体的流动方向;b)测量点选择)测量点选择:在稳定流动段(直管段),且前后直管各50d,至少 8-12d;c)毕托管直径)毕托管直径:外径不超过管径的1/50;d)测量气体时)测量气体时:压力变化不超过15%;要求气体流速 5 m/s;e)压差较小时:)压差较小时:可配合微差压差计使用。3)适用条件适用条件 大直径管路,流体含固体杂质时不宜采用。2)安装安装4)毕托管的优点:)毕托管的优点:结构简单;使用
3、方便;流体的机械能损失很少。5)毕托管的局限性:)毕托管的局限性:测速管较多地用于测量气体流场中某点的速度;测压孔易堵塞。1.6.2 孔板流量计孔板流量计 (1)结构及特点结构及特点 1)结构结构 孔板孔板:测量元件;缩脉缩脉:孔板后1/32/3 d 处。R121002d1S1u1d0S0u0d2S2u2 孔板流量计 压差计两种取压方式:压差计两种取压方式:缩脉取压缩脉取压:孔板前1d 孔板后0.5d处。角接取压角接取压:孔板前后,并尽量靠近孔板。工业上,常用角接取压。2)特点:特点:节流式流量计(恒截面,变压差)(2)测量原理测量原理在上图所示的1-1、2-2面间列机械能衡算方程:若不考虑阻
4、力损失,有:或考虑阻力损失,并以孔口流速u0代替缩脉处速度u2,则有:又 流量系数或孔流系数流量系数或孔流系数式中:0.820.800.780.760.740.720.700.680.660.640.620.601041051065550.600.550.450.200.650.700.750.80孔流系数C0流量系数与Re之间的关系(3)安装要求安装要求 1)稳定段长度:上游1540d,下游5d处;2)不宜安装在要求阻力很小处(如泵入口)。(4)主要优缺点主要优缺点优点:优点:结构简单,制造、使用方便,造价低;缺点:缺点:永久阻力损失大(实测压差的75%)。1.6.3 文丘里流量计文丘里流量
5、计(1)(1)结构及特点结构及特点 1)结构 喉管喉管2)特点 节流式流量计 (恒截面,变压差)(2)测量原理测量原理 列1-1及2-2面间的机械能方程式:0.800.840.880.920.961.01031041051061072525252542200100文丘里流量计流量系数(3)安装要求安装要求 稳定段长度:上游50d,下游10d。(4)主要优缺点主要优缺点 优点:优点:永久阻力损失小(实测压差p1-3的10%);缺点:缺点:造价较高,本身尺寸较长。问题:问题:未知流速,如何求Cv?试差法(5)孔板流量计和文丘里流量计孔板流量计和文丘里流量计 1)只能测平均流速,不能测速度分布;2)
6、采用试差法求流量系数Cv 或 C0;3)可绘制校正曲线,直接查取压差-流量关系。1.6.4 转子流量计转子流量计(1)(1)结构与特点结构与特点 1)结构 锥形体(锥角约40);转子(密度大于流体密度)。2)特点:变截面,恒压差。列1-1及2-2间的机械能衡算方程:(2)测量原理测量原理 原理原理:转子在流体中受力平衡 对控制体(含转子的圆柱体)作力衡算:z2z121 转子受力分析(3)流量计的校正流量计的校正 1)刻度标准刻度标准(厂家):液体 20、水;气体 20、101325 Pa的空气。2)条件变化时,校正方法:条件变化时,校正方法:*测不同种类流体时,测不同种类流体时,a)校正密度
7、同一刻度下,b)实验,重新标定刻度-流量曲线(常用方法)*量程不符时量程不符时,改变转子f、Vf、Sf3)转子流量计的量程转子流量计的量程4)阻力损失阻力损失(5)使用使用 1)用于清洁或腐蚀性流体测量;2)玻璃管不耐高温、高压,易碎;3)开启时,应缓慢调节流量阀。1)必须垂直安装(只能测垂直管中流量);2)必须保证转子位于管中心;(转子上刻有斜槽)3)各种流量计在管路中的安装;为便于检修,各种流量计均应有旁路。(4)安装安装 1)优点优点 阻力损失小,测量范围宽,流量计前后不需稳定管段。(6)转子流量计的优缺点转子流量计的优缺点2)缺点缺点 不耐高压(小于0.5 MPa),管道直径有限(小于50mm)。1.6.5 堰堰(1)结构结构(2)堰板-具有不同形状的缺口bH 三角形堰(2)用途:用途:用于测定明渠中流体的流量。(3)流量)流量对长方形堰口:对长方形堰口:式中:b 堰顶宽度,m;H 堰口高度,m对三角形堰口:对三角形堰口: