伯努利方程计算差压风速和流量
差压流量知识点总结
差压流量知识点总结一、差压流量计的工作原理差压流量计是利用管道中的差压原理来测量流体的流速和流量。
它基于伯努利方程和流体静压原理。
当流体在管道中流动时,流体的流速和流量会引起管道中的静压分布的变化。
通过在管道上游和下游的两个点上安装压力传感器来测量不同点之间的压力差,然后根据流体力学原理计算出流体的流速和流量。
伯努利方程是流体力学中的重要原理,它描述了沿一条流线上的流体在单位时间内的能量变化。
在流体不可压缩、无粘滞性和无外力作用的情况下,伯努利方程可以表示为:P1/ρ+V1^2/2+gZ1=P2/ρ+V2^2/2+gZ2其中,P1和P2分别为两个测点的静压,ρ为流体密度,V1和V2为两个测点的流速,g 为重力加速度,Z1和Z2为两个测点的高度。
通过测量管道上游和下游的压力差ΔP,并结合流体的密度ρ,可以根据伯努利方程计算出流体的流速V。
再结合管道的截面积A,就可以计算出流体的流量Q=V*A。
差压流量计常用的差压测量方法有孔板、喷嘴、流量节流装置、流体振动等,它们的原理都是利用管道中流体流动时产生的压力差来测量流速和流量。
二、差压流量计的类型1. 孔板流量计孔板流量计是一种常用的差压流量计,它通过在管道中安装一个孔板来产生压力差,再通过测量压力差来计算流速和流量。
孔板的结构简单,安装、维护方便,成本较低,因此在工业上应用较为广泛。
孔板流量计又分为标准孔板、长颈孔板、厚板孔板等不同类型,可以根据具体的流体特性和测量要求选用合适的孔板类型。
2. 喷嘴流量计喷嘴流量计利用喷嘴的收缩和扩张来产生压力差,从而测量流速和流量。
它具有测量范围宽、精确度高和结构简单等优点,适用于高温、高压、粘稠度大的流体测量。
3. 可变孔径流量计可变孔径流量计是一种通过改变孔径来调节流量的流量计,它根据流体的流速和压力差自动调节孔径大小,实现流量的准确测量。
可变孔径流量计适用于流量范围较大,变化幅度较大的场合。
4. 流体振动式流量计流体振动式流量计是利用介质在腔体中流动时产生的涡动和振动,通过传感器测量振动频率和幅度来计算流速和流量的一种流量计。
风速与风压的关系
风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=·ro·v2 (1)其中wp为风压[kN/m2],ro为空气密度[kg/m3],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有ro=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到wp=·r·v2/g (2)此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r= [kN/m3]。
纬度为45°处的重力加速度g=[m/s2], 我们得到wp=v2/1600 (3)此式为用风速估计风压的通用公式。
应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。
一般来说,r/g 在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
“作为一个复杂完整的系统,……除尘系统的性能一般要由多个参数来评定,评定气力除尘系统的参数如下: 风量____指在单位时间内通过气力除尘系统气流管道某一截面上的气体体积(m3/h);风速____指气力吸尘系统气流管道内气流的流动速度(m/s);风压____指气流管道内部与外部环境的压力差以Pa或mm水柱来表示。
风量、风速与风压三个参数,在一个气力除尘系统中是相互联系、相互制约。
风量大小决定了管道内气流的浓度,风量与风速共同决定了气流管道截面的结构尺寸,风压的大小主要由气流管道的长度尺寸所决定。
在风机输出性能许可的范围内,设计中应尽量减少管道长度,以保证足够的压力差和风速,在保证管道内气流混合浓度的条件下,应尽量地减小气流管道截面结构尺寸,以增大风速,进而增大吸料口的吸力。
实际应用中的气力除尘系统往往由于这些参数选择的不尽合理,而造成吸力不足或能耗浪费。
较为典型的不合理现象有系统过于庞大,管道过长;气流混合浓度过低,管道截面过大;各段管道结构尺寸不合理,系统压力不平衡等。
流量计算公式大全
流量计算公式大全(1)差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压值与该流量的平方成正比.在差压式流量计仪表中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用.孔板流量计理论流量计算公式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d为工况下孔板内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp为孔板前后的差压值,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3。
对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=3。
1794×10—6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG为相对密度系数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,MPa;Δp为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成,对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等.流量计算器。
(2)速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有:①涡轮流量计:当流体流经涡轮流量传感器时,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的电脉冲信号.在一定的流量(雷诺数)范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
风速与风压的关系
风速与风压的关系我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0.5·ro·v² (1)其中wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有ro=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到wp=0。
5·r·v²/g (2)此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa,温度为15°C),空气重度r=0。
01225 [kN/m³]。
纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 我们得到wp=v²/1600 (3)此式为用风速估计风压的通用公式.应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变.一般来说,r/g 在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
引用Cyberspace的文章:风力风压风速风力级别我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0。
5·ro·v²(1)其中wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g,因此有ro=r/g.在(1)中使用这一关系,得到wp=0。
5·r·v²/g (2)此式为标准风压公式.在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C),空气重度r=0.01225 [kN/m³]。
纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²],我们得到wp=v²/1600 (3)此式为用风速估计风压的通用公式.应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。
流量计算公式大全
流量计算公式大全(1)差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计仪表中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d 为工况下孔板内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp 为孔板前后的差压值,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3。
对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=3.1794×10-6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG为相对密度系数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,MPa;Δp为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成,对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等。
流量计算器。
(2)速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有:①涡轮流量计:当流体流经涡轮流量传感器时,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量(雷诺数)范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
各种流量计计算公式
V锥流量计计算公式为:其中:K为仪表系数;Y为测量介质压缩系数;对于瓦斯气Y=0.998;ΔP为差压,单位pa;ρ为介质工况密度,单位kg/m3。
取0.96335 涡街流量计计算公式:一、孔板流量计1.1 工作原理流体流经管道内的孔板,流速将在孔板处形成局部收缩因而流速增加,静压力降低,于是在孔板上、下游两侧产生静压力差。
流体流量愈大,产生的压差愈大,通过压差来衡量流量的大小。
它是以流动连续性方程(质量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)为基础,在已知有关参数的条件下,根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。
其流量计算公式如下:上式中:ε——被测介质可膨胀性系数,对于液体ε=1;对气体等可压缩流体ε<1(0.99192)Q工——流体的体积流量(单位:m3/min)d ——孔径(单位:m )△P——差压(单位:Pa)ρ1——工作状况下,节流件(前)上游处流体的密度,[㎏/m3];C ——流出系数β——直径比1.2 安装孔板流量计的安装要求:对直管段的要求一般是前10D后5D,因此在安装孔板流量计时一定要满足这个直管段距离要求,否则测量的流量误差大。
1.3 测量误差分析1.3.1 基本误差孔板在使用过程中,会由于煤气的侵蚀而产生变形,从而引起流量系数增大而产生测量误差;而且流量计工作时间越长,流体对节流件的冲刷越严重,也会引起流量系数增大而产生测量误差。
1.3.2 附件误差孔板节流装置安装于现场严酷的工作场所,在长期运行后,无论管道或节流装置都会发生一些变化,如堵塞、结垢、磨损、腐蚀等等。
检测件是依靠结构形状及尺寸保持信号的准确度,因此任何几何形状及尺寸的变化都会带来附加误差。
二、皮托管2.1 技术参数L 型皮托管系数在0.99~1.01 之间;测量空气流速小于40m/s, 测量水流速不超过25m/s 。
2.2 用途常用皮托管测量管道风速、炉窑烟道内的气流速度,经过换算来确定流量,也可测量管道内的水流速度。
压力与流量计算公式
压力与流量计算公式:调节阀的流量系数Kv,是调节阀的重要参数,它反映调节阀通过流体的能力,也就是调节阀的容量。
根据调节阀流量系数Kv的计算,就可以确定选择调节阀的口径。
为了正确选择调节阀的口径,必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。
调节阀额定流量系数Kv的定义是:在规定条件下,即阀的两端压差为10Pa,流体的密度为lg/cm,额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。
1.一般液体的Kv值计算a.非阻塞流判别式:△P<FL(P1-FFPV)计算公式:Kv=10QL式中: FL-压力恢复系数,见附表FF-流体临界压力比系数,FF=0.96-0.28PV-阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPaPC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPaQL-液体流量m/hρ-液体密度g/cmP1-阀前压力(绝对压力)kPaP2-阀后压力(绝对压力)kPab.阻塞流判别式:△P≥FL(P1-FFPV)计算公式:Kv=10QL式中:各字符含义及单位同前2.气体的Kv值计算a.一般气体当P2>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中: Qg-标准状态下气体流量Nm/hPm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa△P=P1-P2G -气体比重(空气G=1)t -气体温度℃b.高压气体(PN>10MPa)当P2>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中:Z-气体压缩系数,可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》3.低雷诺数修正(高粘度液体KV值的计算)液体粘度过高或流速过低时,由于雷诺数下降,改变了流经调节阀流体的流动状态,在Rev<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,误差较大,必须进行修正。
此时计算公式应为:式中:Φ―粘度修正系数,由Rev查FR-Rev曲线求得;QL-液体流量 m/h对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀式中:Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系ν ―流体运动粘度mm/sFR -Rev关系曲线FR-Rev关系图4.水蒸气的Kv值的计算a.饱和蒸汽当P2>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中:G―蒸汽流量kg/h,P1、P2含义及单位同前,K-蒸汽修正系数,部分蒸汽的K值如下:水蒸汽:K=19.4;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=68.5;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=41.5;丁烷、异丁烷蒸汽:K=43.5。
伯努利(Bernoulli)方程的应用
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3.6 伯努利(Bernoulli)方程的应用
三、伯努利方程应用时特别注意的几个问题
(3) 选好基准面,基准面原则上可以选在任何位置,但选择 得当,可使解题大大简化,通常选在管轴线的水平面或自由 液面,要注意的是,基准面必须选为水平面。
(4) 求解流量时,一般要结合一维流动的连续性方程求解。伯 努利方程的p1和p2应为同一度量单位,同为绝对压强或者同 为相对压强,p1和p2的问题与静力学中的处理完全相同。
qV实
Cd qV
Cd
4
d
2 2
2g(液 )h液 [1 ( A2 / A1 )2 ]
Cd为流量系数,通过实验测定。
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除文丘里流量计外,工程上常用的还有孔板流量 计和喷嘴流量计,它们都属于节流式流量计。
孔板流量计
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涡 轮 流 量 变 送 器 喷嘴流量计
(5) 有效截面上的参数,如速度、位置高度和压强应为同一 点的,绝对不许在式中取有效截面上A点的压强,又取同一 有效截面上另一点B的速度。
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【例3-7】 有一贮水装置如图3-22所示,贮水池足够大,当 阀门关闭时,压强计读数为2.8个大气压强。而当将阀门 全开,水从管中流出时,压强计读数是0.6个大气压强, 试求当水管直径d=12cm时,通过出口的体积流量(不计流 动损失)。
二、文特里(Venturi)流量计
以文特里管的水平轴线所在水平面作为基准面。
列截面1-1,2-2的伯努利方程
0 p1 V12 0 p2 V22
g 2g
g 2g
V2
2( p1 p2 )
压差流量计计算公式
(1)差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压值与该流量的平方成正比。
在差压式流量计仪表中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d为工况下孔板内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp为孔板前后的差压值,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3。
对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=3.1794×10-6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG为相对密度系数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,MPa;Δp为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组成,对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送器)流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等。
流量计算器。
(2)速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有:①涡轮流量计:当流体流经涡轮流量传感器时,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量(雷诺数)范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
涡轮流量计的理论流量方程为:式中n为涡轮转速;qv为体积流量;A为流体物性(密度、粘度等),涡轮结构参数(涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等)有关的参数;B为与涡轮顶隙、流体流速分布有关的系数;C为与摩擦力矩有关的系数。
气体流量计算公式
1差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等,在其前后产生压差,此差压值与该流量的平方成正比;在差压式流量计中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用;孔板流量计理论流量计算公式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d为工况下孔板内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp为孔板前后的差压值,Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3;对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=×10-6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG为相对密度系数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对静压,MPa;Δp为气流流经孔板时产生的差压,Pa; 差压式流量计一般由节流装置节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路和差压计组成,对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计传感器或变送器、温度计传感器或变送器流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计或色谱仪等;2速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计;工业应用中主要有:① 涡轮流量计:当流体流经涡轮流量传感器时,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道平均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变化,产生周期性的电脉冲信号;在一定的流量雷诺数范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比;涡轮流量计的理论流量方程为:式中n为涡轮转速;qv为体积流量;A为流体物性密度、粘度等,涡轮结构参数涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等有关的参数;B为与涡轮顶隙、流体流速分布有关的系数;C为与摩擦力矩有关的系数;② 涡街流量计:在流体中安放非流线型旋涡发生体,流体在旋涡发生体两侧交替地分离释放出两列规则的交替排列的旋涡涡街;在一定的流量雷诺数范围内,旋涡的分离频率与流经涡街流量传感器处流体的体积流量成正比;涡街流量计的理论流量方程为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;D为表体通径,mm;M为旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面积之比;d为旋涡发生体迎流面宽度,mm;f为旋涡的发生频率,Hz;Sr为斯特劳哈尔数,无量纲;③ 旋进涡轮流量计:当流体通过螺旋形导流叶片组成的起旋器后,流体被强迫围绕中心线强烈地旋转形成旋涡轮,通过扩大管时旋涡中心沿一锥形螺旋形进动;在一定的流量雷诺数范围内,旋涡流的进动频率与流经旋进涡流量传感器处流体的体积流量成正比;旋进旋涡流量计的理论流量方程为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;f为旋涡频率,Hz;K为流量计仪表系数,P/m3p 为脉冲数;④ 时差式超声波流量计:当超声波穿过流动的流体时,在同一传播距离内,其沿顺流方向和沿逆流方向的传播速度则不同;在较宽的流量雷诺数范围内,该时差与被测流体在管道中的体积流量平均流速成正比;超声波流量计的流量方程式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;V为流体通过超声换能器皿1、2之间传播途径上的声道长度,m;L为超声波在换能器1、2之间传播途径上的声道长度,m;X 为传播途径上的轴向分量,m;t1为超声波顺流传播的时间,s;t2为超声波逆流传播的时间,s;速度式气体流量计一般由流量传感器和显示仪组成,对温度和压力变化的场合则需配置压力计传感器或变送器、温度计传感器或变送器、流量积算仪温压补偿或流量计算机温压及压缩因子补偿;对准确度要求更高的场合如贸易天然气,则另配置在线色谱仪连续分析混合气体的组分或物性值计算压缩因子、密度、发热量等; 3容积式流量计在容积式流量计的内部,有一构成固定的大空间和一组将该空间分割成若干个已知容积的小空间的旋转体,如腰轮、皮膜、转筒、刮板、椭圆齿轮、活塞、螺杆等;旋转体在流体压差的作用下连续转动,不断地将流体从已知容积的小空间中排出;根据一定时间内旋转体转动的次数,即可求出流体流过的体积量;容积式流量计的理论流量计算公式:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;n为旋转体的流速,周/s;V为旋转体每转一周所排流体的体积,m3/周;浮子流量计; 浮子流量计在中型和小型实验装置上使用很广泛,这是因为浮子式流量计简单、直观、价格低廉,适合作一般指示;浮子流量计有玻璃锥管型和金属锥管型两大类,玻璃锥管型的不足之处是耐压不高和玻璃锥管易碎,另外,流体温度压力对示值影响大;一般可根据流体实际温度和压力按式进行人工换算;式中由于引入рn,在被测气体不为空气时,也可利用该公式进行换算;qv= qvf式中qv――实际体积流量,Nm3/h;qvf――仪表示值,m3/h;ρn――被测气体在标准状态下的密度,kg/Nm3;ρan――空气在标准状态下的密度,kg/Nm3;Tn、Pn――气体在标准状态下的绝对温度、绝对压力;Tf、Pf――气体在工作状态下的绝对温度、绝对压力;2 湿空气干部分流量测量问题①湿空气干部分流量测量的必要性;在化工生产的氧化反应过程中,一般是将空气送入反应器,而真正参与反应的仅仅是空气中的氧,由于空气中的氮和氧保持恒定比例,所以测量得到进入反应器的氮氧混合物流量,也就可以计算出氧的流量;但是压缩机和鼓风机从大气中吸入的空气除了氮氧成分之外微量成分忽略不计,总是包含一定数量的水蒸汽,而且水蒸气的饱和含量是随着其温度的变化而变化的;为了将氧化反应控制在理想状态,须对进入反应器的氮氧混合气流进行精确测量,也即将进入反应器的空气中的水蒸气予以扣除,得到湿空气的干部分流量,这是湿气体中需要测量干部分流量的一个典型例子;②湿空气密度的求取;湿空气由其干部分和所含的水蒸气两部分组成;标准状态下湿气体的密度可用式计算;рn=рgn+рsn式中рn――湿空气在标准状态下,20℃的密度,kg/m3;рgn――湿空气在标准状态下干部分的密度,kg/m3;рsn――湿空气在标准状态下湿部分的密度,kg/m3;工作状态下湿空气的密度可按式计算;ρf=ρgf+ρsfрf――湿空气在工作状态下的密度,kg/m3;ρgf――湿空气在工作状态下干部分的密度,kg/m3;ρsf――湿空气在工作状态下湿部分的密度,kg/m3;ρgf和ρsf分别按式和式计算;ρgf=ρgnρsf=式中f――工作状态下湿气体相对湿度,0~100%;psfmax————工作状态下饱和水蒸气压力;ρsf————工作状态下水蒸汽密度,kg/m3;ρsfmax————工作状态下饱和水蒸汽密度,kg/m3;其余符号意义同式;③不同原理流量计测量湿空气干部分流量时的计算公式a.频率输出的涡街流量计;频率输出的涡街流量计用来测量湿空气流量时,其输出的每一个脉冲信号都代表湿空气在工作状态下的一个确定的体积值;这时,要计算湿空气中的干部分,只需在从工作状态下的体积流量换算到标准状态,20℃下体积流量时,从总压中扣除水蒸气压力,如式所示;qvg=qvf=式中 qvg——湿空气干部分体积流量,Nm3/h;qvf——湿空气工作状态下体积流量,m3/h;f——涡街流量计输出频率,P/s1P=·s;Kt——工作状态下流量系数,P/L;b.模拟输出的涡街流量计;模拟输出的涡街流量计用来测量湿空气的干部分流量时,只有工作状态pf、f、Tf、Zf与设计状态pd、d、Td、Zd一致时,无需补偿就能得到准确结果;如果有一个或一个以上不一致,可用式进行补偿;qv=Aiqmax=式中 Ai———涡街流量计模拟输出,%;qmax————流量测量上限,Nm3/h;pd————设计状态湿空气绝压,kPaMpa;d——设计状态湿空气相对湿度;psdmax————设计状态湿空气中饱和水蒸气压力,与pd单位一致;Td————设计状态湿空气温度,K;Zd————设计状态湿空气压缩系数;c.差压式流量计;用差压式流量计测量湿空气的干部分流量要进行两方面的计算个是工况变化引起的工作状态下湿气体密度的变化对测量结果的影响,另一个是扣除湿空气中的水蒸气并换算到标准状态下的体积流量;将式和式代入式得ρf=式中,符号意义同式~式;湿空气的干部分流量可用式计算q′v=qv式中q′v——湿空气的干部分流量实际值,Nm3/h;qv————湿空气的干部分流量计算值Nm3/h;其余符号意义同式其中рf由式计算得到;。
风压计算公式
风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为:wp=0.5·ρ·v2 (1) 其中wp为风压[kN/m2],ρ为空气密度[kg/m3],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ρ)和重度(r)的关系为r=ρ·g, 因此有ρ=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到
wp=0.5·r·v2/g (2)
此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15℃), 空气重度
r=0.01225 [kN/m3]。
纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s2], 我们得到
wp=v2/1600 (3)
此式为用风速估计风压的通用公式。
应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。
一般来说,ρ在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
例:0.5*1.25(空气密度KG/M3)*6.6风速*6.6风速*(1)=27.225KN/M2 其中6.6风速为226/m2风量
pa 是个压强单位,在工程上称压力单位。
可以近似的认为1毫米= 10pa (9.82)
所以2100pa等于210毫米高水柱的压力,
如果换算成表压;1公斤/cm2 = 10m水柱则有;210水柱= 0.021 公斤/cm2。
流量计算公式
流量计算公式(1)差压式流量计差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据,根据节流原理,当流体流经节流件时(标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等),在其前后产生压差,此差压与该流量的平方成正比。
在差压式流量计中,因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。
孔板流量计理论流量计算公式为:式中,qf为工况下的体积流量,m3/s;c为流出系数,无量钢;β=d/D,无量钢;d为工况下孔内径,mm;D为工况下上游管道内径,mm;ε为可膨胀系数,无量钢;Δp为孔板前后的差压值Pa;ρ1为工况下流体的密度,kg/m3。
对于天然气而言,在标准状态下天然气积流量的实用计算公式为:式中,qn为标准状态下天然气体积流量,m3/s;As为秒计量系数,视采用计量单位而定,此式As=3.1794×10-6;c为流出系数;E为渐近速度系数;d为工况下孔板内径,mm;FG为相对密度数,ε为可膨胀系数;FZ为超压缩因子;FT为流动湿度系数;p1为孔板上游侧取压孔气流绝对压,MPa;Δp为气流流经孔板时产生的差压,Pa。
差压式流量计一般由节流装置(节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路)和差压计组对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计(传感器或变送器)、温度计(传感器或变送流量计算机,组分不稳定时还需要配置在线密度计(或色谱仪)等。
(2)速度式流量计速度式流量计是以直接测量封闭管道中满管流动速度为原理的一类流量计。
工业应用中主要有:① 涡轮流量计:当流体流经涡轮流量传感器时,在流体推力作用下涡轮受力旋转,其转速与管道均流速成正比,涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值,检测线圈中的磁通随之发生周期性变产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量(雷诺数)范围内,该电脉冲信号与流经涡轮流量传感处流体的体积流量成正比。
涡轮流量计的理论流量方程为:式中n为涡轮转速;qv为体积流量;A为流体物性(密度、粘度等),涡轮结构参数(涡轮倾角涡轮直径、流道截面积等)有关的参数;B为与涡轮顶隙、流体流速分布有关的系数;C为与摩擦矩有关的系数。
气体的流速计算伯努利方程-20210711093808
气体的流速计算伯努利方程20210711093808一、伯努利方程概述伯努利方程是流体力学中描述流体流动的基本方程之一,它反映了在流体流动过程中,速度、压力和高度之间的关系。
对于气体而言,伯努利方程同样适用,可以用来计算气体的流速。
伯努利方程的基本形式如下:P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数其中,P为气体压力,ρ为气体密度,v为气体流速,g为重力加速度,h为气体所处的高度。
二、气体流速计算1. 已知条件要计算气体流速,我们需要知道气体的压力、密度、重力加速度和高度。
这些参数可以通过实验测量得到,或者根据气体的性质和所处环境进行估算。
2. 计算步骤(1) 确定气体压力P、密度ρ、重力加速度g和高度h的数值。
(2) 将这些数值代入伯努利方程,求解气体流速v。
(3) 分析计算结果,确保流速值在合理范围内。
三、实际应用伯努利方程在气体流速计算中有着广泛的应用,例如:1. 气体管道输送:在气体输送过程中,利用伯努利方程可以计算管道中气体的流速,从而确定管道的设计参数,如直径、壁厚等。
2. 气体喷射:在气体喷射设备中,利用伯努利方程可以计算喷射气体的流速,从而优化喷射效果。
3. 气体风机:在气体风机的设计和运行中,利用伯努利方程可以计算气体流速,从而提高风机效率。
4. 气体扩散:在气体扩散过程中,利用伯努利方程可以计算气体流速,从而分析气体扩散的规律。
伯努利方程在气体流速计算中具有重要的作用。
通过合理应用伯努利方程,我们可以更好地理解和解决气体流动问题,为工程实践提供有力支持。
气体的流速计算伯努利方程20210711093808四、伯努利方程的适用条件伯努利方程在应用时需要满足一定的条件,以确保计算的准确性。
这些条件包括:1. 流体不可压缩:伯努利方程适用于不可压缩流体,即流体密度在流动过程中保持不变。
对于气体而言,当气体流速较低,压力变化不大时,可以近似认为气体是不可压缩的。
2. 流动是稳定的:伯努利方程适用于稳定的流动,即流体的速度、压力和高度随时间保持不变。
伯努利方程的原理及其应用
伯努利方程的原理及其应用摘要:伯努利方程是瑞士物理学家伯努利提出来的,是理想流体做稳定流动时的基本方程,是流体定常流动的动力学方程,意为流体在忽略粘性损失的流动中,流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变。
伯努利方程对于确定流体内部各处的压力和流速有很大意义,在水利、造船、航空等部门有着广泛的应用。
关键词:伯努利方程 发展和原理 应用1.伯努利方程的发展及其原理:伯努利方程是瑞士物理学家伯努利提出来的,是理想流体做稳定流动时的基本方程,流体定常流动的动力学方程,意为流体在忽略粘性损失的流动中,流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变。
对于确定流体内部各处的压力和流速有很大意义,在水利、造船、航空等部门有着广泛的应用。
伯努利方程的原理,要用到无黏性流体的运动微分方程。
无黏性流体的运动微分方程:无黏性元流的伯努利方程:实际恒定总流的伯努利方程:z 1+g p ρ1+g v 2121α=z 2+gp ρ2+g v 2222α+h w总流伯努利方程的物理意义和几何意义:Z ----总流过流断面上某点(所取计算点)单位重量流体的位能,位置高度或高度水头;gpρ----总流过流断面上某点(所取计算点)单位重量流体的压能,测压管高度或压强水头;g2v 2α----总流过流断面上单位重量流体的平均动能,平均流速高度或速度水头; hw ----总流两端面间单位重量流体平均的机械能损失。
总流伯努利方程的应用条件:(1)恒定流;(2)不可压缩流体;(3)质量力只有重力;(4)所选取的两过水断面必须是渐变流断面,但两过水断面间可以是急变流。
(5)总流的流量沿程不变。
(6)两过水断面间除了水头损失以外,总流没有能量的输入或输出。
(7)式中各项均为单位重流体的平均能(比能),对流体总重的能量方程应各项乘以ρgQ。
2.伯努利方程的应用:伯努利方程在工程中的应用极其广泛,下面介绍几个典型的例子:※文丘里管:文丘里管一般用来测量流体通过管道时的流量。
风量风压风速的计算方法
离心式风机风量风压转速的关系和计算n:转速N:功率P:压力Q:流量Q1/Q2=n1/n2 P1/P2=(n1/n2)平方N1/N2=(n1/n2)立方风机风量及全压计算方法风机功率(W)=风量(L/S)*风压(Kpa)/效率(75%)/力率(75%)全压=静压+动压。
风机马达功率(W)=风机功率(W)*130%= 风量(L/S)*风压(Kpa)/效率(75%)/力率(75%)*130%风机的,静压,动压,全压所谓静压的定义是:气体对平行于气流的物体表面作用的压力。
通俗的讲:静压是指克服管道阻力的压力。
动压的定义是:把气体流动中所需动能转化成压的的形式。
通俗的讲:动压是带动气体向前运动的压力。
全压=静压+动压全压是出口全压和入口全压的差值静压是风机的全压减取风机出口处的动压(沿程阻力)动压是空气流动时自身产生的阻力P动=0.5*密度*风速平方P=P动+P静、两台型号相同且转速相等的风机并联后,风量最高时是两台风机风量的90%左右,风压等于单台风机的压力。
2、两台型号相同且转速相等的风机串联后,风压是单台风机风压的2倍,风量等于单台风机的风量。
3、两台型号不同且转速不等并联使用,风量等于较大的一台风机的风量,风压不叠加。
4、两台型号不同且转速不等,型号较大的一台置前串联使用,风压小于单台风机的风压,风量等于较大的一台风机的风量风速与风压的关系我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0.5·ro·v² (1)其中wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有ro=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到wp=0.5·r·v²/g (2)此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r=0.01225 [kN/m³]。
风速与风压的关系
风速与风压的关系我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0.5·ro·v² (1)其中wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有ro=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到wp=0.5·r·v²/g (2)此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r=0.01225 [kN/m³]。
纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 我们得到wp=v²/1600 (3)此式为用风速估计风压的通用公式。
应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。
一般来说,r/g 在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
引用Cyberspace的文章:风力风压风速风力级别我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0.5·ro·v²(1)其中wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有ro=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到wp=0.5·r·v²/g (2)此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r=0.01225 [kN/m³]。
纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 我们得到wp=v²/1600 (3)此式为用风速估计风压的通用公式。
风压与风速的计算方法
风压与风速的计算方法集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)风压与风速的计算方法风速与风压的关系我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0.5·ro·v (1)其中 wp 为风压[kN/m2],ro 为空气密度[kg/m],v 为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有 ro=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到wp=0.5·r·v/g (2) 此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为 1013 hPa, 温度为15° C), 空气重度 r=0.01225 [kN/m]。
纬度为45°处的重力加速度 g=9.8[m/s], 我们得到 wp=v/1600 (3) 此式为用风速估计风压的通用公式。
应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。
一般来说,在高原上要比在平原地区小, r/g 也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
引用 Cyberspace 的文章:风力风压风速风力级别我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0.5·ro·v (1) 其中 wp 为风压[kN/m],ro 为空气密度[kg/m],v 为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有 ro=r/g。
在(1)中使用这一关系,得到wp=0.5·r·v/g (2) 此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为 1013 hPa, 温度为15° C), 空气重度 r=0.01225 [kN/m]。
纬度为45°处的重力加速度 g=9.8[m/s], 我们得到 wp=v/1600 (3) 此式为用风速估计风压的通用公式。
气体流量和流速及与压力的关系
气体流量和流速及与压力的关系流量以流量公式或者计量单位划分有三种形式:体积流量:以体积/时间或者容积/时间表示的流量。
如:m3/h ,1/h体积流量(Q )= 平均流速(v)x管道截面积(A)质量流量:以质量/时间表示的流量。
如:kg/h质量流量(M)=介质密度(p) x体积流量(Q)卜介质密度(p) x平均流速(v)x管道截面积(A)重量流量:以力/时间表示的流量。
如kgf/h重量流量(G)=介质重度(Y X体积流量(Q)=介质密度(p )x重力加速度(g)x体积流量(Q)卜重力加速度(g)x质量流量(M )气体流量与压力的关系气体流量和压力是没有关系的。
所谓压力实际应该是节流装置或者流量测量元件得出的差压,而不是流体介质对于管道的静压。
这点一定要弄清楚。
举个最简单的反例:一根管道,彻底堵塞了,流量是0 ,那么压力能是0吗?好的,那么我们将这个堵塞部位开1个小孔,产生很小的流量,(孔很小啊),流量不是0 了。
然后我们加大入口压力使得管道压力保持原有量,此刻就矛盾了,压力还是那么多,但是流量已经不是0了。
因此,气体流量和压力是没有关系的。
流体(包括气体和液体)的流量与压力的关系可以用流体力学里的-伯努利方程-来表达:P+ p gz+(1/2)* p v A2=C式中p、p、v分别为流体的压强、密度和速度.z为垂直方向高度; g为重力加速度,C是不变的常数。
对于气体,可忽略重力,方程简化为:p+(1/2)* p v A2=C那么对于你的问题,同一个管道水和水银,要求重量相同,那么水的重量是G仁Q1*v1,Q1是水流量,v1 是水速.所以G1=G2 ->Q1*v仁Q2*v2->v1/v2=Q2/Q1 p1+(1/2)* p 1*v1 A2=C p2 +(1/2)* p 2*v2 A2=C ->(C-p1)/(C-p2)= p 1*v1/ p 2*v2 ->(C-p1)/(C-p2)= p 1*v1/ p 2*v2 =Q2/Q1 ->(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1 因此对于你的问题要求最后流出的重量相同,根据推导可以发现这种情况下,流量是由压力决定的,因为pl如果很大的话,那么Q1可以很小,p1如果很小的话Q1就必须大•如果你能使管道内水的压强与水银的压强相同,那么Q2=Q1补充:这里的压强是指管道出口处与管道入口处的流体压力差.压力与流速的计算公式没有“压力与流速的计算公式”。