第六节流量测量测速管（皮托管）外管内管测静压口测冲压口流速控制管轴速度管壁速度
1 第六节 流量测量 一、测速管(皮托管)
内管测得的是局部流动能量u.2/2g与静压能之和称为冲压能外管测得流体的静压能之p/p冲压能与静压能之差△h=ha-hs=u,2/2△h与R的关系与测量点处局部流速= V2△h压差计的形式有关2gR(pa-Pc)对微差压差计p
2 内管测得的是 局部流动能量ur 2/2g与静压能之和， 称为冲压能 外管测得流体的静压能之p/ρ 冲压能与静压能之差△ h=hA-hB=ur 2/2 测量点处局部流速 △ h与R的关系与 压差计的形式有关 u p h r A = + 2 2 p hB = ur = 2h 对微差压差计 2 ( ) A C r gR u − =
二、孔板流量at在管道里插入一片与管轴垂直并带有圆孔的金属板孔的中心位于管道的中心线上，构成的装置称为孔板流量计，孔板称为节流元件在1-1与2-2之间用柏努力方程u2u,Pi-P222O孔板流量计Pi- P2Pa-Pbu,+=C,C2Vu.-u'2p= uA=ujA,儿
3 二、孔板流量 在管道里插入一片与管轴垂直并带有圆孔的金属板， 孔的中心位于管道的中心线上，构成的装置称为孔板 流量计，孔板称为节流元件。 在1-1 与2-2之间用柏努力方程， 2 2 2 2 2 2 p1 u1 p u + = + 1 2 2 1 2 2 2 2 u u p − p − = 1 2 1 2 1 2 2 p p u u C − − = pa pb u u C C − − = 1 2 2 1 2 0 u1 A1 = u0 A0 2 1 2 0 0 2 1 ( ) A A u = u
C,C2(pPa- Pb)p2(Pa-Pb)uo = C.?p2(Pa-Pb)V, = A,u = CoAoD孔板处流速管路体积流量uo:-Co：流量系数或孔板系数孔板小孔的截面积Ao :
4 u0：孔板处流速 Vs：管路体积流量 C0：流量系数或孔板系数 A0：孔板小孔的截面积 2( ) 0 0 Pa Pb u C − = 2( ) 0 0 0 0 Pa Pb Vs A u C A − = = 2( ) 1 ( ) 2 1 0 1 2 0 pa pb A A C C u − − =
有关C.与C,有关,即与能量损失(R)C,与取压法有关，0.820.850.800.78C.与面积比A./A,有关0.800.760.74Co由实验测定10.75970,72学0.700.70汽00.680.650.660.600.640.550.500. 620.450.400.60350.30104105510655Re孔板流量计流量系数的关系曲线
5 ⚫C0与C1有关，即与能量损失（Re）有关 ⚫C2与取压法有关， C0与取压法有关 ⚫C0与面积比A0 /A1有关 ⚫C0由实验测定
三、文丘里流量计为了减少流体流经节流元件时2的能量损失，可以用一段渐缩渐扩管代替孔子孔板，这样构成的流量计称为文丘里流量计2(Pa-Po)V, = CvAov流量系数，无因次，实验测定或从仪表手册中查Cy:P。-P：截面a与b间的压强差，单位为Pa，大小由R确定kg6m3Ao：喉管的截面积，m2；p：被测流体的密度
6 三、文丘里流量计 为了减少流体流经节流元件时 的能量损失，可以用一段渐缩、 渐扩管代替孔子孔板，这样构 成的流量计称为文丘里流量计。 CV：流量系数，无因次，实验测定或从仪表手册中查 Pa-P0:截面a与b间的压强差，单位为Pa,大小由R确定 A0：喉管的截面积，m 2；ρ ：被测流体的密度，kg/m3 2( ) 0 Pa P0 Vs CV A − =
四、转子流量计+清除3加速转子+形做防带始放水转子流量计的构造如图所示，在一根截面积自下而上逐渐扩大的垂直锥形玻璃管1内，装有一个能够旋转自如的由金属或其它材质制成的转子2（或称浮子）。被测流体从玻璃管底部进入从顶部流出根据转子的停留位置，即可读出被测流体的流量
7 四、转子流量计 转子流量计的构造如图所示，在一根截面积自 下而上逐渐扩大的垂直锥形玻璃管1内，装有一 个能够旋转自如的由金属或其它材质制成的转 子2(或称浮子)。被测流体从玻璃管底部进入， 从顶部流出。 根据转子的停留位置，即可读出被测流体的流量
设：V.--为转子的体积Af--为转子最大部分的截面积，Pf--为转子材质的密度p--为被测流体的密度1-1″--为上游环形截面2-2″--下游环形截面（P1-P2）一-流体流经环形截面所产生的压强差当转子在流体中处于平衡状态时转子承受的压力差一转子所受的重力一流体对转子的浮力
8 设：Vf -为转子的体积， Af -为转子最大部分的截面积， ρf -为转子材质的密度， ρ-为被测流体的密度。 1-1′-为上游环形截面， 2-2′-下游环形截面， （p1 -p2）-流体流经环形截面所产生的压强差。 当转子在流体中处于平衡状态时， 转子承受的压力差＝转子所受的重力－流体对转子的浮力
Vfg(pr-p)(P,-P) A,=V,Prg-V,PgPi -P2 =A式中的用固定的转子流量计测量某流体的流量时，Vf、Af、均为定值，所以（pi-pz）亦为恒定与流量无关。当转子停留在某固定位置时，转子与玻璃管之间的环形面积就是某固定值。此时流体流经该环形截面的流量和压强差的关系与流体通过孔板流量计小孔的情况类似，因此可依照孔板流量计的流量公式写出转子流量计的流量公式，即：
9 用固定的转子流量计测量某流体的流量时，式中的 Vf、Af、ρf、ρ均为定值，所以（p1 -p2）亦为恒定， 与流量无关。 当转子停留在某固定位置时，转子与玻璃管之间 的环形面积就是某固定值。此时流体流经该环形截面 的流量和压强差的关系与流体通过孔板流量计小孔的 情况类似，因此可依照孔板流量计的流量公式写出转 子流量计的流量公式，即: f f f 1 2 A V g( ) p p − （P1 − P2）Af =Vf f g −Vf g − =
2(P,-P2)(P,-P) A, =VrPrg-VrpgV, = CRAR美p2g(pf-p)所以: V,=CrArVAfp转子与玻璃管的环形截面积，m2A转子流量计的流量系数，无因次，与Re值及C转子形状有关，由实验测定或从有关仪表手册中查得10
10 ＡR ── 转子与玻璃管的环形截面积，m 2； ＣR ── 转子流量计的流量系数，无因次，与Re值及 转子形状有关，由实验测定或从有关仪表手册中查得。 2( ) P1 P2 Vs CR AR − = f f A g Vs CR AR 2 ( − ) 所以： = P P A V g V g （ 1 − 2） f = f f − f