流量流速的测定及常见流体测速仪
流体流型的观察与测定
流体流型的观察与测定首先，观察流体流型可以利用实验室中的设备进行。
比如，通过在流体中加入颜料或者荧光粉等物质，可以观察流体流动时的颜色和亮度变化，从而了解流体运动的特性。
此外，还可以利用流线管和涡流计等仪器来观察流体流动的线条和涡旋状况。
这些设备可以帮助我们直观地了解流体的流型。
其次，测定流体流型需要借助一些测量仪器和技术。
最常用的技术之一是测速仪器。
测速仪器可以用来测定流体流动的速度和方向，根据流体速度的分布可以得到流体流动的轨迹和流型。
其中，常见的测速仪器有激光多普勒测速仪、超声波测速仪和热线测速仪等。
这些仪器可以通过测量流体中流动粒子或者声波的频率和位移来计算出流体的速度和方向。
此外，还可以利用压力传感器和压力测量仪器来测定流体流型。
流体流动时的压力分布与流体的速度和方向有密切的关系，通过测量不同位置处的压力，并结合流场方程和质量守恒定律等基本理论，可以计算出流体的速度和流型。
一种常见的压力测量方法是利用测压法来确定流体流动的静压和动压。
此外，还可以利用摄影和高速摄像技术来观察和记录流体流型。
通过高速摄像机可以捕捉流体流动时的细微变化，比如湍流的形成和消失，从而对流体流型进行定量分析。
这种技术非常适用于研究高速流动和复杂流动现象。
最后，还可以借助数值模拟和计算流体力学方法来观察和测定流体流型。
数值模拟是利用计算机模拟流体流动的过程和行为，通过求解流体力学方程和边界条件，可以得到流体流动的速度、压力和流型等信息。
这种方法尤其适用于复杂的三维流动和非定常流动。
总之，流体流型的观察与测定是流体力学中重要的研究内容。
通过实验观察、测速仪器、压力测量、摄影和数值模拟等方法，我们可以了解和测定流体流动的速度、压力和流型等信息，从而深入研究流体力学的各个方面。
这些技术和方法在航空、水利、化工等领域有着广泛的应用和研究价值。
测量流体速度方法
测量流体速度方法
测量流体速度的一种常用方法是使用流速计。
以下是一些常见的测量流体速度的方法：
1. 流速计：流速计是测量流体速度的专用设备。
常见的流速计包括旋转式流速计、热式流速计、超声波流速计等。
这些流速计能够测量流体在管道或其他容器内的速度。
2. 浮子法：浮子法是一种简单的测量液体流速的方法。
它通过测量液体中的浮子在给定距离内移动所需的时间来计算流速。
3. 压力差法：根据伯努利原理，流体在管道中流动时，速度增加时压力会降低。
通过测量管道两端的压力差，可以计算出流体的速度。
4. 热膨胀法：热膨胀法是测量气体流速的一种方法。
它基于热膨胀的原理，通过测量气体通过管道时产生的温度变化来计算流速。
5. 质量流量计：质量流量计是一种直接测量流体质量流量的方法，通过测量流体在单位时间内通过流量计的质量来计算流速。
这些方法各有优缺点，适用于不同的流体和测量条件。
在选择测量流体速度的方法时，需要考虑测量精度、测量范围、成本和实际应用等因素。
物理实验技术中的流体测量方法与仪器
物理实验技术中的流体测量方法与仪器流体测量方法与仪器在物理实验技术中扮演着重要的角色。
它们不仅能够帮助科学家更好地了解流体性质，还广泛应用于各个行业，如流体力学、化学工程和环境科学等。
本文将介绍一些常见的流体测量方法和仪器，以及它们在实验中的应用。
首先，我们来认识一下测量流体的常用仪器-流量计。
流量计是用来测量介质通过管道单位时间内的流量的设备。
在实验中，常见的流量计有涡街流量计、磁性涡轮流量计和电磁流量计等。
涡街流量计是一种通过流体产生的涡街效应来测量流量的仪器。
它具有精度高、可靠性强的特点，广泛应用于液体和气体的测量。
磁性涡轮流量计则是利用流体通过转子时的涡轮作用力来测量流量的仪器，适用于液体和气体的测量中。
电磁流量计则是利用导电介质通过磁场时所产生的涡流形成作用力来测量流量的仪器，适用于各种导电介质的测量。
其次，我们来了解一些流体测量方法中常用的技术，如激光多普勒测速技术。
激光多普勒测速技术是利用激光束对流体中的颗粒进行探测，通过测量颗粒的运动速度来计算出流体的流速。
该技术具有非接触、高精度的特点，广泛应用于水动力学和风洞试验中。
此外，我们还可以利用压力传感器来测量流体的压力变化。
压力传感器是将流体压力转化为电信号的装置，可以实时监测流体状态的变化，并通过计算流体压力差来获得流速和流量信息。
再次，我们聊聊比较具有挑战性的流体测量方法-离子流体测量。
离子流体测量是利用离子流体的特性进行测量的一种技术。
离子流体是指具有离子性质的流体，如电解质溶液和等离子体等。
通过测量离子流体的电导率和电荷量，可以准确地获得离子流体的浓度和流速等信息。
离子流体测量广泛应用于化学反应中的离子传递过程、电化学实验和超细颗粒物的测量中。
最后，我们简要介绍一下流体测量方法与仪器在实验中的应用。
在流体力学和化学工程领域，流体测量方法和仪器被广泛应用于流体的流速、流量和流态分布等参数的测量。
这些参数对于研究流体在管道、泵站和化工装置中的流动行为和能源传递等过程具有重要意义。
流体管道压力流速流量测定实验（可编辑）
流体管道压力流速流量测定实验龚红卫南京工业大学城建学院流体管道压力流速流量测定实验一实验目的二实验所用仪器量具三测定前的准备四测定内容五测定步骤一实验目的通过本实验要求掌握用毕托管与微压计来测量风管中风压风速和风量的方法并了解微压计的工作原量基本构造和使用方法学会使用机械风速仪和热电风速仪二实验所用仪器量具 1．毕托管标准普通 2．倾斜式或补偿式微压计 3．风速仪 4．温度计0℃50℃ 5．气压计 6．钢卷尺卡尺三测定前的准备 1．选择测定断面测定断面原则应选在气流均匀而稳定的直管段上离开产生涡流的局部构件有一定的距离以免受局部阻力的影响即按气流方向在局部阻力之后大于或等于4倍管径或矩形风管大边尺寸在局部阻力之前大于15倍管径或矩形风管大边尺寸的直管段上如图1当条件受到限制时距离可适当缩短但也应使测定断面到前局部构件的距离大于测定断面到后局部构件的距离同时应适当增加测定断面上测点的数目风管测定断面位置图 2．确定断面内的测点 1矩形风管断面没测点的位置 2圆形风管断面测点的位置在圆形风管内测量平均流速时应根据管径的大小将断面划分为若干个面积相等的同心环每个圆环测量四个点且这四个点必须位于互相垂直的两直径上在相互垂直的直径上应开两个测孔如右图测定断面上所划分的圆瑨数目见下表圆形风管测点圆环数及测点数各测点距风管中心距离可按下式计算四测定内容 1．风管内风压的测定根据流体力学理论知道对不可压缩流体在管内任意断面上的全压等于其静压与动压之和则动压等于全压与静压之差由此原理并根据倾斜式微压计的测压原理欲测风管断面上的全压静压和动压可按如图5进行连接由上页图5可看出毕托管是测量风压的一次仪表它作用把风管内的压力传递出来而微压计则是用来显示风压大小的二次仪表测定前根据测定断面是处于通风机的吸入段还是压出段将毕托管与微压计正确加以连接然后根据计算出的测点位置依次进行测量测量时将多向阀手柄板向测量位置在测量管标尺上即可读出液柱长度再乘以倾斜测量管所固位置上的仪器常数K值即得所测压力值mmH20 测定断面上的平均静压Pj平均全压Pq可按下式计算 1234式中的n为断面上测点总数在测量动压时有时会碰到某些测点的读数为零值或负值的情况这表明该断面上气流很不稳定产生了涡流但通过该断面的流量并没改变在计算平均动压时宜将负值当作零值处理但测点的总数应为动压为负值及零值在内的全部测点五测定步骤谢谢龚红卫 sanwencom 图1 1风机 2测定断面a为风管的大边 d为风管直径在测定断面的内各点的气流速度是不相等的因此应选择有代表性的测点在测定断面内确定测点的位置和数目主要决于风管断面形状和尺寸在矩形风管内测量平均流速时可将断面划分为若干个面积相等的小截面并使各小截面尽可能接近正方形其面积不大于005m2小截面的边长为200250mm最好取小于220mm测定位于各小截面的中心处如下图图2矩形截面内的测点位置示意图图3 圆形截面内的测点位置图4三个圆环时测点位置示例图 3 图4 风管直径＜ 200 200～400 400～600 600～800 800～1000 ＞ 1000圆环数个 3 4 5 6 8 10 测点数 12 16 20 24 32 40 式中R 风管的半径mm Rn风管中心到第n环测点的距离mm n 从风管中心算起圆环的顺序号m 风管断面所划分的圆环数为了使一时确定测方便可将测点到风管中心的距离换算成测点到管壁即测孔的距离ＫＲ如图3Ｋ为倍数见后页表格式1 圆环上的测点到管壁的距离Ｋ值５ 005 016 029 045 068 132 155 171 184 195 测点编号３４６１ 009 006 004 ２ 029 021 013 ３ 059 039 024 ４ 141 065 035 ５ 171 135 050 ６ 191 161 017 ７ 179 129 ８ 194 150 ９ 165 10 176 11 187 12 196 图5 皮托管与倾斜微压计的连接方法式1 当动压值相差太大时测量断面上的平均动压Pd通常按均方根动压求得若各测点动压值相差不大可用动压的算术平均值计算式2 式4 式3 1平均风速的计算Vp 知道测定面上的平均动压后则测定断面上的平均风速可按下式计算 ms 式 5 5式中γ液体压差计所用液体的容重Nm3 γ流动气体本身的容重Nm3 φ经实验校正的流速系数一般取1hr 液柱差 m 2．风管内风量的确定由于流动气体本身的密度kgm3 φ 1 ms 则式6 在常温条件下大气压760mmHg柱式中 Pd 平均动压mmH2O 式7 如果所测温度是非常温应按下式计算空气的密度可按下式计算 Kgm3 式8 式中Pa大气压力kgm2 ta环境温度℃ R空气常数R 294 kgmkg℃ρa非常温条件下空气密度kgm3 应注意当风管风速小于2ms时采用热球风速仪直接测量风管截面上的平均风速然后取其算术平均值作为该断面的平均风速 2风管风量的确定 m3h 式9 式中 F 风管截面积m2 Vp 平均风速ms 1．熟悉测量风压仪器的使用方法及注意事项检查测定断面位置是正确用内径卡尺测量风管的直径D及大边长A 2．根据测定断面上已开好的测孔将毕托管与微压计正确地加以连接并算出各测点到管壁的距离用胶布或调节环标示在毕托管上将毕托管装在测架上 3．启动风机分别在测定断而后水平或垂直方向上测出各测点的全压静压和动压并记录在对应表格上页中 4．第一次测定完毕后用调节阀改变风量重复几次每调节一次风量在测定前后都要用温度计读出气流的温度取其平均值同时测出大气压力求空气密度 5．关闭风机整理好仪器并计算测定结果管道内风速风压风量测定记录计算表日期大气压 Pa空气温度℃风管直径或大边长 mm面积 m2 测定次数测点全压值 Pq 静压值Pj 动压值 Pd 常用仪器平均动压平均风速风量 mmH2O mmH2O mmH2O k Pdp mmH2O Vp ms L m3h。
测量水面流速的流速仪和流量测量
某国外电磁流速仪技术指标
• 流速范围： 0.000～2.5m/s
• • 测流历时： 2,5,10,15,20,30,40,60s • • 精 度： 1% • • 零 飘：± 2.0mm/s • • 输 出： RS 232 C
• • 环境温度：－ 5℃～+60℃
特点： 能测量整个断面的平均流速。 自动化程度高。 测流系统复杂，布设线圈很困难。 只能用于渠道和少量小河。
测量水面流速的流速仪和流量 测量
• 只测量水面流速，再从表面流速推求垂线或断面平均 流速。然后，根据浮标法测流规定，由过水断面面积计 算流量。
特点：——测速时，仪器和人都不接触水流。适 用于巡 测、桥测、洪水、枯季河道流量测量。
电波流速仪测得的是其发射接收天线对准水 面处的水面流速，也被认为是一个‘点流速’。
适用于较大流速。水面太平滑时，反射信号太 弱，也会影响测速。
扫描式雷达测速系统
• 将雷达扫描技术用于电波流速仪测速，就构 成了扫描式雷达测速系统。此系统可以固定 安装在岸上，扫描测量一片河面、海面上的 流速分布。还可装在直升飞机上在空中测量 难以到达地区的水面流速。
• • 探头材料：环氧树脂 • • 重 量： 0.5kg
流速流量测量设备
•
水文测船
•
水文缆道
•
水文巡测车
•
水文测桥
•
涉水测流
缆道测流系统 • 主要技术指标
性能
1 绞车控制： • 1）驱动电机：三相交流电机
• ．系统的主要功能：
• 2）行车速度：0～2m/s
• (1) 自动半自动测流； • 3） 限位控制：河底信号停车控
物理实验技术的流体流动测试方法与技巧分享
物理实验技术的流体流动测试方法与技巧分享引言：物理实验技术在科研和工程领域中起着不可忽视的作用。
流体力学是物理学的重要分支，涵盖了广泛的研究领域，如流动的测量和分析。
本文将讨论物理实验技术中流体流动测试的方法和技巧，并分享一些经验。
一、流体流动的基本理论流体流动是研究流体在时间和空间上变化的过程。
了解流体流动的基本理论对于设计和实施流体流动测试至关重要。
分析流体流动可以采用多种方法，如雷诺数、涡量分析和动量方程等。
研究者应根据具体实验需求和流体性质选择适当的理论方法。
二、流体流动测试的设备和工具1. 流速测量装置：流速是流体流动的关键参数之一，因此选择合适的流速测量设备至关重要。
常用的测量设备包括流速计和测速仪表。
其中，热膜测速仪和激光多普勒测速仪是最常用的测速仪表。
2. 压强测量设备：在流体流动中，压强是另一个重要的参数，可以帮助研究者了解流体流动的压力变化。
压强测量设备应根据流体性质和实验条件的不同选择合适的压力传感器。
3. 流场可视化装置：实验过程中的流场可视化是帮助研究者观察和分析流体流动的重要手段。
常用的流场可视化方法包括颜色标记法、激光干涉和高速摄影等。
选择适当的流场可视化方法可以帮助研究者更好地理解流体流动的特性。
三、流体流动测试的技巧与挑战1. 实验环境控制：流体流动实验需要控制实验环境的温度、湿度和压力等参数，以确保实验结果的准确性和可重复性。
研究者应根据实验要求选择适当的实验室设备和环境控制方法。
2. 液体参数调节：对于液体流动测试，研究者需要调节液体的粘度、密度和表面张力等参数。
通过调节液体参数，研究者可以模拟真实的流体流动环境，从而获得更准确的实验结果。
3. 流体流动模型设计：为了更好地研究流体流动，研究者可以设计合适的流体流动模型。
流体流动模型的设计应考虑到流体性质、流动速度和流动方向等因素。
通过合理设计流体流动模型，研究者可以更好地控制和观察流体流动的各个参数。
4. 数据处理与分析：对于流体流动测试结果的处理和分析是重要的一步，可以通过图像处理、统计学方法和计算模拟等手段进行。
水文测量中的流速测量方法与设备选择
水文测量中的流速测量方法与设备选择引言水文测量是一项重要的工作，它关系到水资源的利用和管理。
在水文测量中，流速测量是其中一个关键的环节。
本文将探讨流速测量的方法和设备选择，以帮助读者更好地了解水文测量中的流速测量。
一、流速测量方法1. 静态测速法静态测速法是最简单的流速测量方法之一。
它基于水流静止时的水位变化来计算流速。
通常使用水尺或流量计测量水位变化，然后使用公式进行计算。
这种方法适用于较小的流速和水位变化范围较小的情况。
2. 平均测速法平均测速法是通过将测点划分为多个小区域，分别测量各个小区域的流速，并计算平均值来确定整个测点的流速。
这种方法适用于流速存在较大差异的情况，可以提高测量的准确性。
3. 动态测速法动态测速法是通过测量水流中的浮标或测流器的移动速度来确定流速。
这种方法适用于水流比较湍急的情况，可以提供较精确的测量结果。
二、流速测量设备选择1. 流速计流速计是一种专门用于测量水流速度的仪器。
它通过测量水流中的浮标或测流器的速度来计算流速。
流速计有多种类型，如浮标流速计、涡轮流速计等。
在选择流速计时，需要考虑测量范围、精度和可靠性等因素。
2. 水尺水尺是一种常用的测量水位变化的设备。
它通过读取水位刻度来测量水位变化，进而计算流速。
水尺分为直尺水尺和曲线水尺两种类型。
直尺水尺适用于较小的流速和水位变化范围较小的情况，而曲线水尺适用于较大的流速和水位变化范围较大的情况。
3. 流量计流量计是一种直接测量流量的设备。
它通过测量流入或流出的水量来计算流速。
有不同类型的流量计，如涡轮流量计、电磁流量计等。
在选择流量计时，需要考虑流量范围、精度和可靠性等因素。
结论在水文测量中，流速测量是一个关键的环节。
根据不同的流速测量要求，可以选择不同的测量方法和设备。
静态测速法适用于较小的流速和水位变化范围较小的情况，平均测速法适用于流速存在较大差异的情况，动态测速法适用于水流比较湍急的情况。
流速计、水尺和流量计是常用的流速测量设备，在选择时需要考虑测量范围、精度和可靠性等因素。
流体力学实验装置的流速测量技术
流体力学实验装置的流速测量技术在流体力学实验中，流速的测量是非常重要的，因为流速的准确测量可以帮助研究人员更准确地分析流体力学特性，进而达到预期的实验效果。
在本文中，将介绍一些常用的流速测量技术及其在流体力学实验装置中的应用。
1. 热线法热线法是一种常用的流速测量技术，通过在流体中放置一个细小的热线传感器，利用传感器的电阻随温度变化的特性来测量流速。
当流体通过热线传感器时，传感器的温度会随流体速度的变化而变化，通过测量温度的变化，可以计算出流速的大小。
在流体力学实验中，热线法通常应用于小流速范围的流速测量，例如气体中的气流速度。
由于热线传感器体积小、响应速度快，并且对流体的干扰小，因此在一些需要高精度的实验中特别受到欢迎。
2. 风琴管法风琴管法是另一种常用的流速测量技术，通过测量流体通过风琴管时产生的声音频率变化来确定流速大小。
当流体通过风琴管时，由于流体速度的变化，管道内部会产生压力波动，这些压力波动会通过风琴管的共振产生声音，其频率与流速成正比。
在流体力学实验中，风琴管法通常应用于液体的流速测量，例如在水力学方面的实验中。
通过风琴管法可以实现对流速的快速测量，特别适用于需要实时监测流速变化的实验。
3. 激光多普勒测速仪激光多普勒测速仪是一种高精度的流速测量技术，通过激光的多普勒效应来实现对流体速度的测量。
激光多普勒测速仪利用激光束对流体中的颗粒进行照射，通过测量颗粒的散射光频率变化来确定流体的速度大小。
在流体力学实验中，激光多普勒测速仪被广泛应用于粒子流体的速度测量，例如在颗粒流动力学实验中。
由于激光多普勒测速仪具有非接触、高精度、高灵敏度等优点，因此在需要对小颗粒流体进行测量的实验中得到了广泛应用。
总的来说，流速的准确测量对于流体力学实验具有重要意义，不同的流速测量技术可以根据实验的需求选择合适的方法。
通过不断地改进流速测量技术，将能更准确地了解流体力学特性，为科学研究和工程应用提供更多有益的信息。
建筑环境测试技术第七章 流速及流量测量
二、差压式流量计 1. 差压流量计的组成：三部分
q
节流装置
导压管
显示仪表
流量信号
差压信号
差压信号
压差或流量信号
节流
导压管
显示仪表
① 节流装置——QP 节流件，取压装置 ② 导压管——P仪表处 ③ 显示仪表——显示压差信号
显示被测流量 转换成标准电压或气压信号显示，输出
2. 节流件的工作原理
③ 当T不变时，热丝上的电功率＝热丝在气流中瞬时
耗去的热量。
I2RWF(TWTf)
I ——流过热丝电流 RW ——热丝的电阻 ——对流换热系数 F ——热丝表面积 TW ——热丝表面温度 Tf ——气流温度
1）热丝电阻RW ~T变化
R WR 0[1(T WTf)]
Ｒ０——０℃时对应的电阻值 ——热丝材料的温度电阻系数 2）与v气流有关。V散热快。
几个面积相等的同心圆环
圆形外圆半径为 r2,r4rn
各圆环中又求一圆，将圆环
分成两个面积相等的圆环
则半径为 r1,r3,r5 r2n1
则：
r1 R
1 2n
r3 R
3
i
1
R
2i 1 2n
等分数n测量准确一般要求 n 5
另：管道内流动不是对称分布，故每个测点圆周上最
双光束-双散射模式光路系统
① IFL聚焦于测量点P ② 流经测量点的粒子接受两个方向的相同入射光照射 后，向四周发出散射光接收光栏接收透镜汇聚到 光检测器上电信号信号处理器取出速度信息 计算机分析显示
2）多普信号处理：电信号计算机处理分析 3. 特点 ① 非接触测量：不扰动流场 ② 分辩率高：测速范围宽 ③ 准确确定流动方向 缺点：① 流场中加适当尺寸和浓度的粒子 ② 被测设备上设置透光窗 ③ 价格昂贵
流量测量的测量方法
流量测量的测量方法流量测量是指测量液体、气体或固体通过管道、通道或其他设备的流动速度和量的过程。
在工程和科学领域中，流量测量是非常重要的，它能够帮助我们了解和控制流体的流动。
以下是一些常用的流量测量方法。
1.浮子流量计浮子流量计是一种机械式的流量计，通过测量浮子在流体中的位置来确定流量。
当流体通过管道时，浮子会随着流动而上下浮动，浮子的位置可以通过透明管道上的刻度来读取。
根据浮子的位置，我们可以推断出流体的流量。
浮子流量计适用于低流速和低粘度的流体。
2.涡轮流量计涡轮流量计是一种机械和电子相结合的流量计，适用于中等到高流速的流体测量。
涡轮流量计利用装在管道内部的旋转涡轮来测量流体的流速。
每当流体通过时，涡轮就会旋转，旋转速度与流体的速度成正比。
通过测量涡轮的旋转速度，我们可以计算出流体的流量。
3.电磁流量计电磁流量计是一种非侵入式的流量计，适用于液体和导电性较好的流体的测量。
电磁流量计利用在管道外部产生的磁场和流体内部导电材料的运动来测量流体的流速。
当流体通过导电管时，电磁流量计会在管道外部产生一个磁场，并测量磁场的变化来计算流体的流速。
4.超声波流量计超声波流量计是一种无损的流量计，适用于多种流体的测量。
超声波流量计利用超声波的传播速度差来测量流体的流速。
它通过发射超声波脉冲并测量来回传播的时间来计算流体的流速。
由于超声波流量计不需要与流体接触，因此适用于腐蚀性和高温流体的测量。
5.差压流量计差压流量计是一种基于流体流动导致的压力差来测量流速的流量计。
差压流量计通常由一个流量测量装置和一个压力传感器组成。
流量测量装置可以是孔板、喷嘴或流体动力学计。
当流体通过流量测量装置时，它会产生一个压力差，通过测量压力差，我们可以计算出流体的流速。
这些是常用的流量测量方法，每种方法都有其适用范围和优缺点。
在选择流量测量方法时，需要考虑流体的性质、流程条件、精度要求、可靠性和经济性等因素。
流量测量的准确性对于工业自动化、流程控制和效能改善至关重要。
流体流动速度测量
流体流动速度测量1. 引言流体流动速度的测量在科学研究和工程应用中具有重要意义。
流体的速度是指流体中质点在单位时间内通过某一截面的位移量，是流体动力学中的重要参数之一。
流体流动速度的准确测量可以帮助我们深入了解流体运动特性，为相关领域的设计和工程提供重要依据。
本文将介绍一些常用的流体流动速度测量方法及其原理，包括瞬时速度测量、平均速度测量和流速剖面测量。
2. 瞬时速度测量瞬时速度测量是指对流体在某一时刻的流动速度进行准确测量。
常用的瞬时速度测量方法有以下几种：2.1 流体力学方法流体力学方法是最常用的瞬时速度测量方法之一。
通过在流体中放置一根细长的测量探针，可以测量探针所受到的流体阻力，并由此计算出流体的速度。
常用的流体力学方法包括细管测速法、流速计和压力差法。
2.2 光学方法光学方法利用光的传播速度和干涉现象来测量流体的瞬时速度。
常见的光学方法包括激光多普勒测速法和激光干涉测速法。
激光多普勒测速法通过测量流体中散射的激光的频率变化来计算流体速度。
激光干涉测速法则是利用光的干涉现象，通过测量干涉图案的变化来计算流体速度。
2.3 声学方法声学方法是利用声波在流体中传播的时间来测量流体速度的方法。
常见的声学方法包括超声多普勒测速法和声速仪。
超声多普勒测速法通过测量流体中散射的超声波的频率变化来计算流体速度。
声速仪则是通过测量声波在流体中传播的时间来计算流体速度。
3. 平均速度测量平均速度是指在一定时间内流体通过某一截面的平均速度。
常用的平均速度测量方法有以下几种：3.1 流量计流量计是一种常用于测量流体平均速度的仪器。
常见的流量计有涡街流量计、浮子流量计和电磁流量计等。
这些流量计利用流体运动时产生的一些物理量的变化来计算流体的平均速度。
3.2 瞬时速度测量的平均瞬时速度测量方法中得到的一系列瞬时速度可以进行平均运算，得到平均速度。
这种方法适用于瞬时速度变化较小的情况。
4. 流速剖面测量流速剖面是指流体在某一截面上的速度分布情况。
流速测量的几种方法
流速测量的几种方法介绍如下：
1.流量计：使用流量计可以直接测量流体通过管道或管道截面的
体积或质量。
常见的流量计包括涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等。
2.流速计：流速计是通过测量流体通过固定点的速度来计算流速
的装置。
常见的流速计有风速计、涡轮流速计、热式流速计等。
3.压差法：通过测量流体在管道中的压差来计算流速。
常见的压
差流量计包括孔板流量计、喷嘴流量计和管段流量计。
4.飘浮物法：将飘浮物（如小球、浮标）投放到流体中，通过观
察其移动的速度和方向来判断流速。
5.漂流物法：将漂流物（如标记物、染料）投放到流体中，通过
观察漂流物在一段距离内的移动时间来推断流速。
6.声速法：利用声波在流体中传播的速度和方向来测量流速，常
见的有多普勒流速计和声速流速计。
流速和流量的测量
第六节 流速和流量的测量流体的流速和流量是化工生产操作中经常要测量的重要参数。
测量的装置种类很多，本节仅介绍以流体运动规律为基础的测量装置。
1-6-1 测速管测速管又名皮托管，其结构如图1-32所示。
皮托管由两根同心圆管组成，内管前端敞开，管口截面（A 点截面）垂直于流动方向并正对流体流动方向。
外管前端封闭，但管侧壁在距前端一定距离处四周开有一些小孔，流体在小孔旁流过（B ）。
内、外管的另一端分别与U 型压差计的接口相连，并引至被测管路的管外。
皮托管A 点应为驻点，驻点A 的势能与B 点势能差等于流体的动能，即22u gZ p gZ p B B A A =--+ρρ由于Z A 几乎等于Z B ，则()ρ/2B A p p u -= （1-61） 用U 型压差计指示液液面差R 表示，则式1-61可写为：()ρρρ/'2g R u -= （1-62） 式中 u ——管路截面某点轴向速度，简称点速度，m/s ；ρ'、ρ——分别为指示液与流体的密度，kg/m 3；R ——U 型压差计指示液液面差，m ； g ——重力加速度，m/s 2。
显然，由皮托管测得的是点速度。
因此用皮托管可以测定截面的速度分布。
管内流体流量则可根据截面速度分布用积分法求得。
对于圆管，速度分布规律已知，因此，可测量管中心的最大流速u max ，然后根据平均流速与最大流速的关系（u/ u max ~Re max ，参见图1-17），求出截面的平均流速，进而求出流量。
为保证皮托管测量的精确性，安装时要注意：（1）要求测量点前、后段有一约等于管路直径50倍长度的直管距离，最少也应在8~12倍；（2）必须保证管口截面（图1-32中A 处）严格垂直于流动方向； （3）皮托管直径应小于管径的1/50，最少也应小于1/15。
皮托管的优点是阻力小，适用于测量大直径气体管路内的流速，缺点是不能直接测出平均速度，且U 型压差计压差读数较小。
流速及流量测量介绍
10
0.1 0.1 0.1
± 3% or 10 位
± 3% or 0.1 位 ± 0.8 ± 1.5
二．散热率法测量流速
原理：散热率与流体的流速成正比。 1．热线风速仪 测量方法：恒电流法、恒温法
I I→ v T
T →v
恒流型
恒温型
三．动力测压法测量流速
1．原理
A B
•当气流速度较小，可不考虑流体的可压缩性，并认 为他的密度为常数，建立伯努利方程：
v kp 2
( P0 Pj）
kp为速度校正系数，一般情况下毕托管在使用 之前需要进行标定，以确定速度校正系数。
想知道分类吗
（1）L形毕托管：标准形毕托管，
继续看吧
（ 2 ） T形毕托管：迎着 流体的开口端测量流 体的总压，背着流体 的开口端测量流体的 静压。一般用于测量 含尘浓度较高的空气 流速，速度校正系数 一般为0.83—0.87。 例如测量烟气流速。
适用范围： 以前：风速范围为 15—20m/s以内，只能测量流速的 平均值，不能测量脉动流。通过机械仪表用指针指 示。 目前：测速范围为 0.25—30m/s ，并且可测量流速的 瞬时值。可将叶轮的转速转换成电信号。
杯式
翼式
一．机械法测量流速
2.测量原理
空气通过转杯时，推动叶片转动。根据 叶片的角位移推算流过的空气量
m3/s
qm F0 2P
kg/s
若流体为可压缩性流体，则
qm F0 2P
kg/s
流量系数α 由实验决定，与节流件形式、 取压方式、RED、m管道粗糙度有关。
3．标准节流装置
（1）标准节流装置取压方式
角接取压 法兰取压 环室取压
流速测量 实验报告
流速测量实验报告流速测量实验报告引言：流速是流体力学中的一个重要参数，对于研究流体的运动规律和性质具有重要意义。
本实验旨在通过不同方法对流速进行测量，并比较各种方法的准确性和适用性。
实验装置：本实验使用的实验装置主要包括一个流速计、一台水泵、一段管道和一台计时器。
其中，流速计是一种常用的测量流体流速的仪器，通过测量流体通过管道时的压力差来计算流速。
实验方法：1. 直接测量法首先，将流速计安装在管道上，调整好位置并固定。
然后，打开水泵，使水流通过管道。
同时，使用计时器记录水流通过流速计所需的时间。
最后，根据已知的管道截面积，通过计算得出流速。
2. 流量计法在本实验中，我们使用了一个流量计来测量流速。
首先，将流量计安装在管道上，并调整好位置。
然后，打开水泵，使水流通过管道。
同时，使用计时器记录流量计上的读数。
最后，根据已知的时间和流量计的刻度，计算出流速。
3. 流速计法本实验中，我们还使用了一种流速计来测量流速。
首先，将流速计安装在管道上，并调整好位置。
然后，打开水泵，使水流通过管道。
同时，使用计时器记录流速计上的读数。
最后，根据已知的时间和流速计的刻度，计算出流速。
实验结果：经过多次实验，我们得到了如下结果：直接测量法得到的流速为10.5 m/s；流量计法得到的流速为9.8 m/s；流速计法得到的流速为11.2 m/s。
讨论与分析：通过对比实验结果，我们可以发现不同的测量方法得到的流速存在一定的差异。
这是由于不同的测量方法在测量原理和精度上存在差异所致。
直接测量法是最简单直接的方法，但由于存在人为误差和仪器误差，其测量结果可能不够准确。
流量计法和流速计法则通过仪器的测量，减少了人为误差的影响，因此测量结果相对更准确。
此外，我们还注意到实验中使用的仪器对结果的影响。
流速计的精度和灵敏度较高，因此其测量结果相对较准确。
而流量计的精度和灵敏度较低，可能存在一定的误差。
因此，在实际应用中，应根据需要选择合适的测量方法和仪器。
1.6 流速与流量的测定
由山上的湖泊中引水至某贮水池,湖面比贮水池面高 出45m,管路总长4000m(包括直管长度和局部阻力当 量长度),要求管道流量达到0.085m3.s-1,试选择管直 径为多少?假定所选管道的磨檫系数λ=0.02.经长期 使用,输水管内壁锈蚀,其磨檫阻力系数增大至 λ=0.03.问此时水的流量减至若干? 机械能衡算式:
l u l u h f = λ1 1 1 = λ2 2 2 ∑ d1 2 g d2 2g 2 2 u1 u2 = u2 = 1.225u1 d1 d2 Q2 = u2 × s2 = 1.225u1 × 2.25s1 = 2.76Q1
2
2
方案二:并联一根 l/2,内径为50mm的管子
l (u2 ) 2 l u u 2 hf = λ 1 1 = λ 2 2 + λ 2 ∑ d1 2 g d1 2 g d1 2 g
0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.45 0.20
d0 工业标准孔板: < 0.5 d1
Re > 6 × 10 4 时,C0 = 0.60 ~ 0.65
Re =
d1u1 ρ
106
η
流量系数与Re之间的关系
1
d1S1u1
0
2
d0S0u0
0
d2S2u2
2
1
R
(3) 安装要求 1) 稳定段长度:上游15~40 d,下游5 d处; 2) 不宜安装在要求阻力很小处(如泵入口). (4) 主要优缺点 优点:结构简单牢固,制造,使用方便,性能稳定 优点: 可靠,造价低, 使用寿命长; 缺点: (1)测量精度普遍偏低; (2)范围度窄; (3)现场安装条件要求高; (4)压损大 约占流量计全部用量的1/4~1/3
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流量流速的测定及常见流体测速仪
如何测定流体的流速和流量对于流体力学来说是一门非常重要的研究，如今，有关流体的测量与我们的生活息息相关。
由于实际流动非常复杂，实验研究和流体测量仍然是检验理论分析和数值计算结果最终的具有说服力的方法。
那么该如若测定流量及流速呢？
对于流体流量的测定，有以下几种常见的仪器。
1.文丘里管流量计
文丘里管由渐缩管、中间的喉部断面和渐扩管组成，渐缩管内速度增加，压力下降，渐扩管内动能又转变为压力能，速度减小，压力增加。
因为压力与流速有关，所以可以用来测流量。
如图7.7所示，以管道轴线为基准面，1和2两断面间伯努力方程为 g v p z g v p z 222222211
1++=++γγ 代入连续性方程，得：
2121v A A v =
喉部理想流速为：
⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=γγ22112
122()(2)(11p z p z g A A v
文丘里管能够精确测量管道内流体流量，除了安装费用外，文丘里管唯一的不足是在管路中增加一个摩擦损失。
事实上，所有损失都发生在渐扩管中，即图中2和3断面间，一般为静压差的10%到20%。
为了测量精确，在文丘里管前面应该至少有管道直径的5～10倍的直管段。
所需要的直管段长度取决于进口断面的条件。
随管径比率增加，进口断面处流动影响增大。
压力差测量应该用管道周围的环形测压管，并保证在两个断面处有适当的开孔数。
对于一个给定的文丘里管，除特殊给定外，通常假设雷诺数超过l05，μ值根据实验确定，称为文丘里管系数。
它的值约在0.95～0.98之间。
文丘里管长期使用后μ可能下降l%～2%。
2.节流式流量计
结构简单，无可动部件；可靠性较高；复现性能好；适应性较广，它适用于各种工况下的单相流体，适用的管道直径范围宽，可以配用通用差压计；装置已标准化。
安装要求严格；流量计前后要求较长直管段；测量范围窄，一般范围度为 3 : 1；压力损失较大；对于较小直径的管道测量比较困难 ；精确度不够高(±1%~ ±2%)。
1-节流元件 2-引压管路3-三阀组 4-差压计
测量原理及流量方程： 2222222111
u p u p +=+ρρ 1u 1ρ24D π
=2u 2ρ2
4d 'π
21p p 、—截面1和2上流体的静压力；
21u u 、—截面1和2上流体的平均流速；
D 、d '—截面1和2上流束直径；
对于可压缩流体，考虑到节流过程中流体密度的变化而引入流束膨胀系数进行修正，采用节流件前的流体密度，由此流量公式可更一般的表示为：
体积流量 p
d q v ∆=ρπαε
2
42
质量流量 p
d q m ∆=ρπ
αε242
结论：流量与压力差的平方根成正比
3.转子流量计
转子流量计也是利用节流原理测量流体的流量，但它的差压值基本保持不变，是通过节流面积的变化反映流量的大小，故又称恒压降变截面流量计，也有称作浮子流量计。
转子流量计可以测量多种介质的流量，更适用于中小管径、中小流量和较低雷诺数的流量测量。
根据流体连续性方程和伯努利方程，转子流量计的体积流量可表示为：
p
A q v ∆=ρα2
α—流量系数；A —转子与锥形管间的环形流通面积；ρ—流体密度；p ∆—差压。
4.容积式流量计
容积式流量计是直接根据排出体积进行流量累计的仪表，它利用运动元件的往复次数或转速与流体的连续排出量成比例对被测流体进行连续的检测。
容积式流量计可以计量各种液体和气体的累积流量，由于这种流量计可以精密测量体积量，所以其类型包括从小型的家用煤气表到大容积的石油和天然气计量仪表，广泛地用作管理和贸易的手段。
测量原理：单位时间内所排出固定容积的数目作为测量依据
设：V0——计量室的容积
n ——转子的旋转次数
则 0nV V =
对于流速的测定有以下几种常见仪器
1.毕托管
毕托在1733年首次用一根弯成直角的玻璃管测量了塞纳河的流速。
弯成直角的开口细管就是简单的毕托管，是利用驻点压力原理制成的一种常用的测速仪器。
它具有可靠度高、成本低、耐用性好、使用简便等优点。
毕托管原理是应用伯努利方程，通过测量点压强的方法来间接地测出点速度的大小。
最简单的毕托管就是一根弯成90°的开口细管，如图所示。
流动流体中，静止物体最前缘点速度为0，称为驻点或前驻点，驻点处的动能全部转换为压力能，驻点处压强称为总压P0，由伯努利能量方程可得：
g u p
p 22
0+=γγ
如果测得某点的总压p0和静压p ，就可以得到该点的速度。
在工程应用中，一般把毕托管的一端放到压力管内流体中，开口顶端对准来流，在毕托管入口处形成一个驻点，静压管和毕托管组合成一体，静压管包围着毕托管，并在驻点之后适当距离的外管壁上沿圆周均匀地钻几个小的静压测孔，用U 型管测出内管总压和环形空间内静压或差值△h ，计算得到测点处的流速。
测点处流速为：
h g p p g
u ∆=-=220γ
2.热线（膜）测速仪
热线测速仪，发明于20世纪20年代。
其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因此将金属丝称为“热线”。
当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一部分热量，使金属丝温度下降。
通过测量热线两端的电压，即可确定流速。
热线测速仪的优点是：体积小，对流场干扰小，测量精度高，适用范围广；不仅可用于气体也可用于液体，在气体的亚声速、跨声速和超声速流动中均可使用，除了测量平均速度外，特别适用于测量紊流脉动速度，除了测量单方向运动外还可同时测量多个方向的速度分量；频率响应高，重复性好。
热线测速仪的缺点是探头对流场有一定干扰，热线容易断裂。
3. 激光多普勒测速仪
激光多普勒测速仪是测量通过激光探头的示踪粒子的多普勒信号，再根据速度与多普勒频率的关系得到速度。
其基本原理是将激光投射到流动流体中一个固定的非常小的区域，实际上是一个点处。
当流体中小颗粒(约纳米大小)或气泡随流体流过测试区域时，LDV 测得了光发散的多普勒偏移,可以精确地确定流速，或三个速度分量，并且不会扰动流场。
如果有足够多的颗粒，就可以测得连续的流动过程。
由于是激光测量，对流场没有干扰，测速范围宽，而且由于多普勒频率与速度是线性关系，和该点的温度、压力没有关系，是目前世界上速度测量精度最高的仪器。