流体压力和流量的测量.ppt

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1、化化 工工 基基 础础An Introduction to Chemical Industry and EngineeringAn Introduction to Chemical Industry and Engineering1复复 习习 根据根据_定律，对定态流动的流体进行物料衡算，得到定律，对定态流动的流体进行物料衡算，得到流体流动的流体流动的_方程方程:m1=m2 or qm1=qm2 根据根据_定律，对定态流动的流体进行能量衡算，得到定律，对定态流动的流体进行能量衡算，得到流体流动的流体流动的_方程方程:HfHe 1、理想流体在导管中作定态流动时，导管任一截面的总能理想流体在导管中

2、作定态流动时，导管任一截面的总能量或总压头为一常数。量或总压头为一常数。2、能量在不同形式间可以相互转化，当某一形式的压头的数能量在不同形式间可以相互转化，当某一形式的压头的数值因条件而发生变化时，相应地引起其他压头的数值的变化。值因条件而发生变化时，相应地引起其他压头的数值的变化。*Bernoulli方程的物理方程的物理意义意义质量守恒质量守恒连续性连续性能量守恒能量守恒柏努利柏努利2教学目的：教学目的：重重 点：点：3.3 3.3 流体压力和流量的测量流体压力和流量的测量使学生了解测量流体压力和流量的仪表，掌握各种使学生了解测量流体压力和流量的仪表，掌握各种流量测量仪表的工作原理，熟悉各种

3、流量计的工作流量测量仪表的工作原理，熟悉各种流量计的工作范围。范围。U型管压力计、孔板流量计和转子流量计的工作原理型管压力计、孔板流量计和转子流量计的工作原理33.3 3.3 流体压力和流量的测量流体压力和流量的测量一、流体压强的测量一、流体压强的测量4应用流体静力学原理的压强计应用流体静力学原理的压强计U U型管压强计型管压强计p1p2 i Z1Z2RA BZ选取等压面选取等压面A、B：所选指示剂与所测流体不互溶，且i当测量系统某一点的压强时,U型关压强计一端连通大气,一端接测压点,测得的是表压或真空度表压或真空度.想一想想一想:如何提高测量的灵敏度如何提高测量的灵敏度?NoteNote:5

4、倒置倒置U型管压力计型管压力计p1p2R以以被测液体被测液体作为指示液，液体作为指示液，液体的上方充满空气，空气的进出的上方充满空气，空气的进出可通过顶端的旋塞来调节。可通过顶端的旋塞来调节。6微差压力计微差压力计 i i,p2p1R两种密度不同且不互溶而有明显界面的指示液NOTENOTE:两种指示液的密度相差越小两种指示液的密度相差越小,测量的测量的 灵敏度越高灵敏度越高.7机械式压强表机械式压强表弹簧管压力表弹簧管压力表(spring manometer)测量较高压力 将被测压力转换成弹性元件变形的位移8二、流体静力学方程的应用二、流体静力学方程的应用液位计液位计(tank gauge):

5、9流体静力学方程的应用流体静力学方程的应用液封液封(水封水封)(water lute,water seal,liquid seal):water lute,water seal,liquid seal):气气柜柜填填料料Pp0Z气体气体气体气体液体液体液体液体10例题例题例例3333 贮槽内存放密度为860 kgm-3的油品，槽侧边测压孔的U型管压力计中汞柱的读数为15cm，设汞柱面的高度与油槽测压孔的高度相同或接近，试求该条件下贮槽内全部油品的质量和体积。贮槽上端与大气相通。8001502000解：解：汞的密度为13600 kgm-3？h油品体积：油品质量：11pp0P R孔板流量计孔板流量

6、计（ori fice meter）u0u工作原理工作原理：根据：根据流体动力学原流体动力学原理（柏努利方程理（柏努利方程），流体通过流体通过孔口时，因截面积骤然缩小，孔口时，因截面积骤然缩小，流体流速随之增大；因流体动流体流速随之增大；因流体动压头增大，其静压头骤然缩小。压头增大，其静压头骤然缩小。利用利用U型管压强计测出孔板前型管压强计测出孔板前后的压强差。后的压强差。三、流体流量的测量三、流体流量的测量12Ru0u*实际流体流动的阻力损失，孔板处突然收缩造成的扰动以及孔板与导管间装配可能有误差，这些影响因素归纳为孔板流量系数C C0 0(一般为一般为0.61-0.63)0.61-0.63)

7、NOTE:NOTE:孔板流量计有相当大的压头损失孔板流量计有相当大的压头损失.13文氏流量计文氏流量计（Venturi tube）Ru0NOTE:NOTE:压头损失减少到只有压头损失减少到只有 读数的读数的10%或更少或更少.14转子流量计转子流量计（flowrator）NoteNote：用于液体的转子流量计按规定是用用于液体的转子流量计按规定是用2020的水标定的的水标定的；用于；用于测量气体的转子流量计则是用测量气体的转子流量计则是用2020、101.3kPa101.3kPa的空气标定的的空气标定的。当用于测量其他流体的流量时，要加以换算。当用于测量其他流体的流量时，要加以换算。净压力差=转子重力 流体的浮力15转子流量计必须垂直垂直安装在管路上，为便于检修，应设置如图1-38所示的支路。支路。转子流量计读数方便，流动阻力很小，测量范围宽，测量精度较高，对不同的流体适用性广。缺点是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。图1-38 转子流量计安装示意图16