第六節(jié)流體(liútǐ)測(cè)量第一頁(yè)，共27頁(yè)。1測(cè)速管（皮托管(tuōguǎn)）測(cè)定管中流體的點(diǎn)速度兩根同心套管。內(nèi)管前端敞開(kāi)(chǎngkāi)，外管前端封死，前端外壁壁面開(kāi)有若干測(cè)壓小孔內(nèi)外管末端分別與液柱壓差計(jì)的一個(gè)接口相連測(cè)量時(shí)將測(cè)速管內(nèi)管口正對(duì)管中流體流動(dòng)方向，固定在管路中一、結(jié)構(gòu)(jiégòu)第二頁(yè)，共27頁(yè)。（2）測(cè)速管管口截面嚴(yán)格垂直于流動(dòng)方向；第二十六頁(yè)，共27頁(yè)。C0——流量系數(shù)(xìshù)（孔流系數(shù)(xìshù)）（4）測(cè)氣體時(shí)，》，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、使用方便，尤其適用于測(cè)量氣體管道內(nèi)的流速。（2）總管阻力為主，支管阻力可以忽略：（3）玻璃管不能經(jīng)受(jīngshòu)高溫和高壓，在安裝使用過(guò)程中玻璃容易破碎。支路AB壓頭損失為（）m。管路阻力(zǔlì)對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響CV——流量(liúliàng)系數(shù)（0.二、原理(yuánlǐ)測(cè)管中心最大流速，由關(guān)系(guānxì)圖1-38查A20B4C8D10三、安裝(ānzhuāng)及優(yōu)缺點(diǎn)第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。（2）流量(liúliàng)系數(shù)C0一、結(jié)構(gòu)(jiégòu)與原理1測(cè)速管（皮托管(tuōguǎn)）二、原理(yuánlǐ)內(nèi)管A處外管B處點(diǎn)速度：第三頁(yè)，共27頁(yè)。即討論：(1)測(cè)量(cèliáng)流體的點(diǎn)速度，可測(cè)速度分布曲線；(2)流量(liúliàng)的求取：

由速度分布曲線積分測(cè)管中心最大流速，由關(guān)系(guānxì)圖1-38查求平均流速，再計(jì)算流量。1測(cè)速管（皮托管）第四頁(yè)，共27頁(yè)。三、安裝(ānzhuāng)（1）安裝時(shí)，必須保證安裝點(diǎn)位于充分發(fā)展流段，（必須保證測(cè)量點(diǎn)位于均勻流段），上、下游(xiàyóu)各有50d以上的直管段作為穩(wěn)定段；（2）測(cè)速管管口截面嚴(yán)格垂直于流動(dòng)方向；（3）測(cè)速管尺寸不可過(guò)大，一般測(cè)速管直徑不應(yīng)超過(guò)管道直徑的1/50。（4）測(cè)氣體時(shí)，》，1測(cè)速管（皮托管(tuōguǎn)）四.測(cè)速管的優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、使用方便，尤其適用于測(cè)量氣體管道內(nèi)的流速。不能直接測(cè)出平均流速，且壓差計(jì)讀數(shù)小，常須放大才能讀得準(zhǔn)確。第五頁(yè)，共27頁(yè)。2孔板流量計(jì)

一、結(jié)構(gòu)(jiégòu)與原理第六頁(yè)，共27頁(yè)。CV——流量(liúliàng)系數(shù)（0.由此可知，關(guān)小某支管閥門(mén)，使該支管流量下降，二、原理(yuánlǐ)此管路的阻力損失由三部分組成：，常數(shù)(chángshù)，C點(diǎn)壓頭19m，支路AC壓頭損失12m，設(shè)初始閥門(mén)全開(kāi)，各點(diǎn)的壓強(qiáng)分別為(2)若因生產(chǎn)任務(wù)改變，供水量需增加(zēngjiā)至少50％，今欲鋪設(shè)一等長(zhǎng)的輔助并聯(lián)管路，承擔(dān)增加(zēngjiā)的供水量，兩管路摩擦系數(shù)可看作相等，該支路的管內(nèi)徑不應(yīng)小于多少mm？(76mm)管路阻力(zǔlì)對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響等徑直管內(nèi)(ɡuǎnnèi)充滿了水，Pa＝300Kpa，1測(cè)速管（皮托管(tuōguǎn)）1測(cè)速管（皮托管(tuōguǎn)）二、流量(liúliàng)方程（4）測(cè)氣體時(shí)，》，4轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)流量計(jì)在1-1′截面(jiémiàn)和2-2′截面(jiémiàn)間列柏努利方程：變形得

二、流量(liúliàng)方程問(wèn)題(wèntí)：（1）實(shí)際有能量損失；（2）縮脈處A2未知。2孔板流量計(jì)

第七頁(yè)，共27頁(yè)。解決方法：用孔口速度u0替代縮脈處速度u2，引入校正(jiàozhèng)系數(shù)CD:由連續(xù)性方程(fāngchéng)令

2孔板流量計(jì)

第八頁(yè)，共27頁(yè)。體積(tǐjī)流量質(zhì)量(zhìliàng)流量則C0——流量系數(shù)(xìshù)（孔流系數(shù)(xìshù)）A0——孔面積。2孔板流量計(jì)

第九頁(yè)，共27頁(yè)。討論(tǎolùn)：（1）特點(diǎn)：不變，流量大小由流體通過(guò)(tōngguò)收縮口的壓力降來(lái)表示。恒截面、變壓頭——變壓頭流量計(jì)（2）流量(liúliàng)系數(shù)C0對(duì)于取壓方式、結(jié)構(gòu)尺寸、加工狀況均已規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)孔板

Re是以管道的內(nèi)徑d1計(jì)算的雷諾數(shù)2孔板流量計(jì)

第十頁(yè)，共27頁(yè)。當(dāng)Re>Re臨界(línjiè)時(shí)，(3)測(cè)量范圍，常數(shù)(chángshù)，一方面，流量的少許變化，會(huì)導(dǎo)致R較大變化，這使孔板流量計(jì)具有較大的靈敏度和準(zhǔn)確度。另一方面，允許測(cè)量范圍(fànwéi)縮小了，孔板流量計(jì)的測(cè)量范圍(fànwéi)受U形壓差計(jì)量程決定。不適合測(cè)量流量范圍(fànwéi)太寬的場(chǎng)合。Re臨界值2孔板流量計(jì)

當(dāng)C0為常數(shù)，一般C0第十一頁(yè)，共27頁(yè)。（1）安裝在穩(wěn)定流段，上、下游各有一段直管段作為穩(wěn)定段，上游(shàngyóu)l>10d，下游l>5d；（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造與安裝方便；（3）能量損失較大，永久壓降。三、安裝(ānzhuāng)及優(yōu)缺點(diǎn)≈讀數(shù)R是以機(jī)械能損耗為代價(jià)取得(qǔdé)的，孔口面積越小，孔口流速uo越大,讀數(shù)R越大，機(jī)械能損耗越大。選擇孔板流量計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題：要小，滿足R讀數(shù)方便（R不能太?。?，同時(shí)不能過(guò)小，否則過(guò)大第十二頁(yè)，共27頁(yè)。3文丘里流量計(jì)

屬變壓頭流量計(jì)；能量(néngliàng)損失小，造價(jià)高。一、結(jié)構(gòu)(jiégòu)與特點(diǎn)CV——流量(liúliàng)系數(shù)（0.98～0.99）A0——喉管處截面積二、流量方程式第十三頁(yè)，共27頁(yè)。4轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)流量計(jì)一、結(jié)構(gòu)(jiégòu)與原理從轉(zhuǎn)子的懸浮高度直接(zhíjiē)讀取流量二、流量方程轉(zhuǎn)子受力平衡：凈重力＝重力-浮力第十四頁(yè)，共27頁(yè)。在1-1′和0-0′截面(jiémiàn)間列柏努利方程0′1′10流體的浮力

動(dòng)能差

4轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)流量計(jì)第十五頁(yè)，共27頁(yè)。由連續(xù)性方程

CR——轉(zhuǎn)子流量(liúliàng)系數(shù)體積(tǐjī)流量4轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)流量計(jì)第十六頁(yè)，共27頁(yè)。（1）特點(diǎn)(tèdiǎn)：恒壓差、恒阻力、恒流速、變截面（2）刻度(kèdù)換算標(biāo)定(biāodìnɡ)流體：20℃水（＝1000kg/m3）下空氣（kg/m3）CR相同,同刻度時(shí)1——標(biāo)定流體2——被測(cè)流體對(duì)氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)

4轉(zhuǎn)子流量計(jì)第十七頁(yè)，共27頁(yè)。三、安裝(ānzhuāng)及優(yōu)缺點(diǎn)（1）永遠(yuǎn)垂直安裝，且下進(jìn)、上出，安裝支路，以便于檢修。（2）讀數(shù)方便，流動(dòng)阻力很小，測(cè)量范圍寬，測(cè)量精度較高，流量計(jì)前后無(wú)須保留穩(wěn)定段；（3）玻璃管不能經(jīng)受(jīngshòu)高溫和高壓，在安裝使用過(guò)程中玻璃容易破碎。4轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)流量計(jì)第十八頁(yè)，共27頁(yè)。管路阻力(zǔlì)對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響一、簡(jiǎn)單管路對(duì)只有單一管線的簡(jiǎn)單管路，如下(rúxià)圖所示。設(shè)各管段的管徑相同，高位槽內(nèi)液面維持恒定，液體作穩(wěn)定流動(dòng).此管路的阻力損失由三部分組成：hf1-A、hfA-B、hfB-2，其中hfA-B是閥門(mén)的局部阻力。設(shè)初始閥門(mén)全開(kāi)，各點(diǎn)的壓強(qiáng)分別為p1、pA、pB及p2，A、B、2各點(diǎn)位高相等，即ZA=ZB=Z2，又因管徑相同，各管段內(nèi)的流速u也相等。現(xiàn)將閥門(mén)由全開(kāi)轉(zhuǎn)為半開(kāi)，上述各處的流動(dòng)參數(shù)將發(fā)生如下(rúxià)的變化：第十九頁(yè)，共27頁(yè)。閥門(mén)關(guān)小，閥門(mén)的阻力系數(shù)ξ增大，hfA-B增大，管內(nèi)各處的流速u隨之減小?？疾旃芏?--A之間，流速u降低，使直管阻力hf1-A變小，因A點(diǎn)高度未變，從柏努利方程可知壓強(qiáng)pA會(huì)升高。考察管段B--2之間，流速降低使hfB-2變小，同理，pB會(huì)降低。由此可引出如下結(jié)論：（1）任何(rènhé)局部阻力系數(shù)的增加將使管內(nèi)各處的流速下降；（2）下游阻力增大將使上游壓強(qiáng)上升；（3）上游阻力增大將使下游壓強(qiáng)下降。管路阻力(zǔlì)對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響第二十頁(yè)，共27頁(yè)。二、分支管路考察流體由一條總管分流至兩支管的分支管路的情況，在閥門(mén)全開(kāi)時(shí)各處的流動(dòng)參數(shù)如上圖所示?，F(xiàn)將某一支管的閥門(mén)（例如閥A）關(guān)小，ξA增大，則1．在截面0--0與2--2之間，hf0-2增大，u2下降，Z0不變，而p0上升；2、在截面0--0與3--3之間，p0的上升使u3增加(zēngjiā)；3、在截面1--1與0--0之間，由于p0的上升使u0下降。

由此可知，關(guān)小某支管閥門(mén)，使該支管流量下降，與之平行的其它支管內(nèi)流量則上升，但總的流量還是減少了。管路阻力(zǔlì)對(duì)管內(nèi)流動(dòng)的影響第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。上述為一般情況，但須注意下列兩種極端情況：（1）總管阻力可以忽略，以支管阻力為主：此時(shí)u0很小，故hf1-0約等于零，（p1+ρgZ1）約等于（p0+ρgZ0），即p0接近為一常數(shù)，關(guān)小閥A僅使該支管的流量發(fā)生變化，而對(duì)支管B的流量幾乎沒(méi)有(méiyǒu)影響。顯然，城市供水、煤氣管線的鋪設(shè)應(yīng)盡可能屬于這種情況。（2）總管阻力為主，支管阻力可以忽略：此時(shí)p0與p2、p3相近，總管中的總流量將不因支管情況而變。閥A的啟閉不影響總流量?jī)H改變了各支管間的流量分配。顯然，這是城市供水管路不希望出現(xiàn)的情況。管路阻力對(duì)管內(nèi)(ɡuǎnnèi)流動(dòng)的影響第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。1.水在管內(nèi)流動(dòng)，保持雷諾數(shù)不變，溫度升高(shēnɡɡāo)，質(zhì)量流速。2.等徑直管內(nèi)(ɡuǎnnèi)充滿了水，Pa＝300Kpa，Pb＝260Kpa（表壓），大氣壓101Kpa，水密度1000Kg/m3,兩截面(jiémiàn)高度差5m，則水()

A由a向b流

B由b向a流

C靜止

D不能確定aabbA20B4C8D103.某穩(wěn)定操作的分支管路，B點(diǎn)壓頭27m，C點(diǎn)壓頭19m，支路AC壓頭損失12m，BC支路AB壓頭損失為（）m。A第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。（17分）水平供水管路，內(nèi)徑100mm，總長(zhǎng)l(包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，下同)，兩端安裝U型管壓差計(jì)，讀數(shù)R=250mm，指示液密度13600kg/m3，水密度1000kg/m3，求：mH2O

)(2)若因生產(chǎn)任務(wù)改變，供水量需增加