流速及流量测量介绍
如何进行水流测量与流量计算
如何进行水流测量与流量计算引言：水是生命之源，随处可见的水流不仅在自然界中扮演着重要角色，也在工业生产和日常生活中扮演着至关重要的角色。
而了解水流的量和速度是进行科学研究、工程设计以及资源管理的基础。
本文将介绍水流测量的方法和流量计算的原理，帮助读者更好地理解这一领域的基本概念和技术。
一、流速测量的方法在进行流量计算之前，我们首先需要了解如何测量水流的流速。
以下是常见的几种流速测量方法：1. 浮标法浮标法是一种简单而直观的流速测量方法。
它适用于有明显水流的河流、溪流或管道中的流速测量。
测量者在水中放置浮标，然后观察它在一段距离内所需的时间来测量流速。
通过测量浮标在固定距离内所经过的时间，再结合距离，可以计算出水流的平均速度。
2. 流速计流速计是一种专用仪器，可以直接测量水流的速度。
它使用了多种原理，如旋转叶片、超声波或压力传感器等。
通过将流速计置于水流中，仪器将给出实时的水流速度读数。
这种方法通常比浮标法更准确和方便，特别适用于涉及精确测量的工程和科学研究。
3. 勒测法勒测法是一种通过测量水流对流体的压力进行流速估计的方法。
它通常应用于管道或河道等封闭系统中，使用特殊的勒测计来测量压力差。
通过压力差和流体性质，可以推算出流速。
勒测法精度较高，但需要专用仪器和更复杂的计算。
二、流量计算的原理测量流速后，我们可以通过流量计算来确定水流的总量。
以下是几种常见的流量计算方法：1. 平均速度法平均速度法是基于流速的平均值来计算流量的方法。
首先通过流速测量方法得到几个采样点的流速值，然后将这些值求平均。
接下来，将平均速度与管道的横截面积相乘，即可得到流量。
2. 勒测法上文提到的勒测法可以直接得到流速，从而可以直接计算流量。
勒测法的优势在于其高精度和实时性，尤其适用于对流量要求较高的场合。
3. 两点法两点法是一种利用流速在不同位置上的差异来计算流量的方法。
通过在管道的不同位置上测量流速，并记录下相应的对应位置，可以得到流速的分布情况。
流速和流量测量的基本原理及特点
❖4.流量计及其主要参数 ❖用于测量流量的计量器具称 为流量计。有一次装置和二次 仪表组成。 ❖流量计的主要技术参数有： ❖流量测量范围上限值： A=a×10n ❖其中 a=1.0,1.25,1.6,2.0,2.5,3.2,4 .0,5.1,(6.0),6.3,8.0 ❖差压测量范围上限值
5
容积式计量表
椭圆齿轮 流量计
腰轮流量 计
活塞式 流量计
括板式流 量计
6
❖ 2.流速法 原理：速度型流量计以流体一元流动
的连续方程为理论依据，即当流通截面 确定时，流体的体积流量与截面上的平 均流速成正比。
形式：差压式、转子式、涡轮式、层 流式，电磁式、声波式
特点：使用性能好，精度高；可用于 高温、高压介质的测量，流动状态、Re 对测量的影响大。
13
皮托管
均速管
14
❖ 测速管的安装
❖ 1.必须保证测量点位于均匀流段，一般要求测 量点上、下游的直管长度最好大于50倍管内径， 至少也应大于8～12倍。
❖ 2.致负偏差。
❖
3.测速管的外 即d0<d/50。
径
d0
不应
超过
管
内
径
d
的1/50，
❖ 测速管对流体的阻力较小，适用于测量大直径
管道中清洁气体的流速，若流体中含有固体杂
质时，易将测压孔堵塞，故不易采用。此外，
测速管的压差读数较小，常常需要放大或配微
压计。
15
4.3节流式流量计
❖ 4.3.1测量原理与流量方程 ❖ 节流式流量计是利用流体流经节流元件产生的压力差
来实现流量测量的。将节流件垂直安装在管道中，以 一定取压方式测取孔板前后两端的压差，并与压差计 相连，即构成节流式流量计。
ADCP流速及流量测量原理
随着海洋资源的开发利用，ADCP 在海洋工程、海洋观测和海洋能 源等领域的应用前景广阔。
环保监测
利用ADCP对水流、水温和水质等 进行实时监测，为环保部门提供准 确的数据支持。
农业灌溉
在农业灌溉领域，ADCP可用于测 量灌溉水的流量和流速，优化灌溉 方案，提高水资源利用效率。
未来展望
跨界融合
声学多普勒流速仪（ADCP）工作原理
ADCP主要由换能器、电子设 备、和数据存储器等组成。
换能器负责发射和接收声波 信号，电子设备处理接收到 的声波信号，数据存储器用
于存储测量数据。
ADCP通过向水体中发射声波 并接收反射或散射回来的声波 信号，利用多普勒效应计算出
流速。
流速测量的影响因素
悬浮颗粒浓度
声波发射
声波接收
流速计算
流量计算
利用声学多普勒效应，通 过测量声波在流体中传播 时因流体流速引起的频率 变化来推算流体的流速和 流量。
ADCP向流体中发射声波， 声波遇到流体中的颗粒或 障碍物后发生散射。
ADCP接收散射回来的声波 ，并分析声波频率的变化 。
根据声波频率的变化，结 合声波传播速度和流体物 理性质，计算出流体的流 速。
河流流速及流量测量
河流流速测量
ADCP通过向河水中发射声波，利用声波在水中的传播速度差异，测量水流的垂 直和水平方向速度分量，从而得到河流的实时流速。
河流流量测量
基于流速和断面面积，ADCP通过测量河流的断面面积，结合流速数据，计算河 流的流量。
海洋流速及流量测量
海洋流速测量
在海洋环境中，ADCP通过向海水发 射声波，利用声波在水中的传播速度 差异，测量海水的流速。
ADCP流速及流量测量原 理
流速流量计算
流速流量计算在流体力学中，流速是指流体在单位时间内通过其中一表面的流量，而流量则是指单位时间内通过其中一区域的流体体积。
流速和流量之间的关系可通过以下公式来计算：流量=流速×面积其中，流速通常以米/秒（m/s）为单位，而流量通常以立方米/秒（m³/s）为单位。
在一些情况下，流速也可以以升/秒（L/s）为单位，流量以升/秒（L/s）或升/分钟（L/min）为单位。
在实际应用中，有多种方法可以测量流速和流量，下面将介绍几种常用的方法。
1.测量液体流速和流量：-利用流量计：通过安装在管道上的流量计来测量液体的流速和流量。
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。
-利用压力差：利用管道中的压力差来计算流速和流量。
通过在管道中安装压力传感器，可以测量管道上下游的压力差，并通过公式进行计算。
这种方法适用于非粘性流体。
-利用浮子式流量计：使用浮子式流量计可以直接读取液体流速和流量。
浮子随着液体流动而上升或下降，通过读取浮子的位置来测量流速和流量。
2.测量气体流速和流量：-利用流量计：类似于液体流量计，在气体管道中安装流量计来测量气体的流速和流量。
常见的气体流量计有翼轮流量计、多孔板流量计等。
-利用差压计：利用差压计原理来测量气体的流速和流量。
通过在管道中安装差压传感器，测量管道上下游的压力差，并通过公式进行计算。
这种方法适用于非粘性气体。
-利用速度头或风速传感器：在气体流道中安装速度头或风速传感器，通过测量气体的速度来计算流速和流量。
在实际应用中，还需考虑到流体的密度、温度和压力等因素对流速和流量的影响，需要进行相应的修正计算。
一般来说，流速和流量的测量精度会受到各种因素的影响，因此在测量过程中需要注意选择合适的方法和仪器，并进行必要的修正和校准。
总结：流速和流量的计算可以通过流量计、差压计、浮子式流量计、速度头等方法来实现。
在实际应用中，需要考虑到流体的特性和测量精度等因素，并进行相应的修正和校准。
4.9河流流速流量的测定
垂线水深
H<1m
方法名称
1点法 2点法 3点法 5点法
测速点位置
0.6h 0.2h, 0.8h 0.2h, 0.6h,0.8h 水面，0.2h, 0.6h,0.8h，水底
1m<H<3m
H>3m 一点法：v=v0.6
二点法：v=（v0.2+v0.6）/2
三点法：v=（v0.2+v0.6+v0.8）/3
实验室实验步骤
水样处理：过滤法。 量体积 沉淀 过滤 烘干 称重 含沙量计算
五点法：v=（v0.0+3v0.2+3v0.6+2v0.8+v1.0）/10
断面流速的测定
流速计算 岸边流速： 岸边或死水部分平均流速，等 于自岸边或死水边起第一条测 速垂线的平均流速乘以流速系 数a。A值在缓坡时为0.7，陡 坡时为0.9，死水边时为0.6。 V0=a•V1 中间部分流速 Vn=（1/2）•（Vn-1+ Vn+1） 断面面积计算 岸边—按三角形计算 中间部分—按梯形计算
பைடு நூலகம்
河流泥沙含量的测定
河流当中的泥沙按照运动形式分为：悬移质、 推移质和河床质泥沙。 一般情况，河流中泥沙以悬移质为主。 河流当中的泥沙含量是指单位体积浑水内所 含干沙的质量。 P (含沙量)=WS / V P:水样含沙量(kg /m3); WS水样中干沙重量 (kg),V水样体积(m3)
水深测量
测深锤
流速仪测流速
流速与流速仪的转数之间的函数关系：
V=K N +C
流体的流速和流量
流体的流速和流量流体力学是研究流体的力学性质和运动规律的学科。
在流体力学中，流速和流量是两个重要的概念，它们描述了流体在空间和时间中的运动状态和特性。
本文将详细介绍流体的流速和流量，以及它们之间的关系和计算方法。
一、流速的概念和计算方法流速是指流体单位时间内通过某一横截面的体积。
通常用符号V来表示流速，单位可以是米每秒（m/s）或厘米每秒（cm/s）等。
在流体力学中，流速是描述流体运动的重要参数之一。
计算流速的方法有多种，常用的有以下几种：1. 平均流速：平均流速是指流体通过某一横截面的平均速度。
它可以通过测量流体通过横截面的流量和横截面积来计算。
设流量为Q，横截面积为A，则平均流速V可以用以下公式表示：V = Q / A2. 体积流速：体积流速是指单位时间内通过某一横截面的体积。
在某些情况下，流体的流速可能随着位置和时间的变化而变化，此时需要考虑空间和时间中的体积流速。
体积流速可以用以下公式表示： V = dV / dt3. 瞬时流速：瞬时流速是指流体在某一瞬时时刻通过某一横截面的速度。
它可以通过测量流体通过横截面的流量和流过时间来计算。
设流量为Q，流过时间为Δt，则瞬时流速V可以用以下公式表示：V = Q / Δt二、流量的概念和计算方法流量是指单位时间内通过某一横截面的流体体积。
通常用符号Q来表示流量，单位可以是立方米每秒（m³/s）或升每秒（L/s）等。
流量描述了流体运动的强度和数量。
计算流量的方法和计算流速的方法相似，常用的有以下几种：1. 流量的直接测量：可以通过使用流量计等设备直接测量流体通过横截面的流量。
2. 流速和横截面积的乘积：可以通过测量流速和横截面积，计算流体通过横截面的流量。
设流速为V，横截面积为A，则流量Q可以用以下公式表示：Q = V × A3. 流速的积分：当流速随着位置和时间的变化而变化时，可以通过将流速在横截面上积分，得出流体通过横截面的流量。
化工原理 第一章 流速和流量的测量
（5）测速管安装于管路中，装置头部和垂直引出部 分都将对管道内流体的流动产生影响，从而造成测 量误差。因此，除选好测点位置，尽量减少对流动 的干扰外，一般应选取皮托管的直径小于管径的 1/50。 （6）测速管对流体的阻力较小，适用于测量大直径 管道中清洁气体的流速，若流体中含有固体杂质时 ，易将测压孔堵塞，故不宜采用。
速：
2019/8/3
R
R
R
qV 0 urdA 0 ur 2rdr 2 0 rurdr
u qV A
（2）根据管内的最大流速与平均流速之间的关系， 测出管内的最大流速，然后确定平均流速及流量。 该法要使用试差法，其具体步骤为： ①假设流型（层流或湍流）； ②由最大流速计算平均流速（如u＝0.5umax）； ③校核流型（与假设流型是否相符）。 （3）根据皮托管测量管中心的最大流速，利用关系 曲线（图1－38）查取最大速度与平均速度的关系， 求出截面的平均速度，进而计算出流量。
2019/8/3
【说明】洗涤液（水）从喉管加入时，气液两相 间相对流速很大，液滴在高速气流下雾化，尘粒 被水湿润。尘粒与液滴或尘粒与尘粒之间发生激 烈碰撞和凝聚。在扩散管中，气流速度减小，压 力回升，以尘粒为凝结核的凝聚作用加快，凝聚 成粒径较大的尘粒，而易于被捕集。
文丘里除尘器
2019/8/3
2019/8/3
4
d12
0.1252
4
管道的Re：
Re
d1 u1
0.125 880 1.1 0.67 103
1.81105
Re c
故假设正确，以上计算有效。苯在管路中的流量为：
qV＝48.96 m3/h
管道中的流速和流量问题
管道中的流速和流量问题管道是我们日常生活中常见的设施，用于输送液体、气体等物质。
在管道中，流速和流量是两个重要的概念。
了解和计算管道中的流速和流量对于工程设计和实际运行非常重要。
本文将详细介绍管道中的流速和流量问题。
一、什么是流速和流量流速是指在管道中某一点流过的液体或气体的速度，一般以米每秒（m/s）为单位表示。
流速与液体或气体的体积流量和管道的横截面积有关。
流量是指在单位时间内通过管道的液体或气体的体积，一般以立方米每秒（m³/s）或升每秒（L/s）为单位表示。
流量与流速和管道的横截面积有关。
二、计算管道中的流速计算管道中的流速需要知道液体或气体在管道中的体积流量和管道的横截面积。
流速 = 体积流量 / 横截面积体积流量可以通过测量单位时间内通过管道的液体或气体的体积来获取，横截面积可以通过测量管道的直径或半径来计算得到。
将体积流量和横截面积代入上述公式即可得到管道中的流速。
三、计算管道中的流量计算管道中的流量需要知道液体或气体在管道中的流速和管道的横截面积。
流量 = 流速 ×横截面积流速可以通过测量管道中某一点的流速来获取，横截面积可以通过测量管道的直径或半径来计算得到。
将流速和横截面积代入上述公式即可得到管道中的流量。
四、影响流速和流量的因素在实际应用中，影响管道中的流速和流量的因素很多，包括管道的长度、管道的粗糙度、液体或气体的粘度、管道的压力等。
管道长度越长，阻力越大，流速和流量越小；管道的粗糙度越大，阻力越大，流速和流量越小；液体或气体的粘度越大，阻力越大，流速和流量越小；管道的压力越大，流速和流量越大。
五、应用举例举例一：某水管的横截面积为0.1平方米，水的体积流量为0.5立方米每秒，求水的流速。
解：根据流速的定义，流速 = 体积流量 / 横截面积流速 = 0.5立方米每秒 / 0.1平方米流速 = 5米每秒举例二：某气管的横截面积为0.05平方米，气体的流速为10米每秒，求气体的流量。
流速、流量测量
流 管
流 面
充满于流管中的流体称为流束。
若流管的横截面积为无穷小，所得 流束为元流（微元流束）。
由无穷多元流组成的总的流束称为总流，即封闭曲线 取在流场边界上。
过流断面，流量，断面平均流速
与流束中所有流线垂直的横截面称为过流断面 （过水断面）。
恒定流动的连续性方程
2
——流体的质量守恒定律
1
2
以微元流管为控制体：
1
dt时间内，流入控制体的流体质量＝流出的流体质量
u1dA1dtρ1 = u2dA2dtρ2
对不可压流ρ1=ρ2= C ，得
u1dA1= u2dA2 —— 恒定不可压元流
或
dQ1= dQ2
连续性方程
对整个总流过流断面积分
并据流量公式
—运动粘度，（m2/S）。
5. 管流类型
(1) 单相流和多相流
管道中只有一种均匀状态的流体流动称为单相 流；两种以上不同相流体同时在管道中流动称为多 相流。
(2) 可压缩和不可压缩流体的流动 流体可分为可压缩流体和不可压缩流体， 所
以流体的流动也可分为可压缩流体流动和不可压 缩流体流动两种。
(3) 稳定流和不稳定流 当流体流动时，若其各处的速度和压力仅和流
的相对变化率： k 1 V V P
k —流体的体积压缩系数，（1／Pa）； V —流体的原体积，(m3)；
P —流体压力增量，(Pa)；
V —流体体积变化量，(m3)；
膨胀系数： 在一定的压力下，流体温度变化时其体积的
相对变化率，即 ：
1 V
V T
—流体的体积膨胀系数(1／℃)；
V —流体的原体积，(m3)；
流量和流速的测量
pf
,0
1dd10
2
(p1
p0)
孔板的缩口愈小，孔口速度愈大，阻力损失愈大。所
以，选择合适的孔板流量计A0/A1的值，是设计该流量计 的核心问题。
2024/6/21
三、文丘里流量计
管道中的流量为
Vs CvA0
2gR A
Cv的值一0.般 98~为 0.9。 9
优点：阻力损失小，大多数
用于低压气体输送中的测量
2024/6/21
令C0 CD
1
1A0 / A1 2
C0—— 孔 流 系 数 ，
u0C0
2p1p0
C0=f (A0/A1,Re1)
用孔板前后压强的变化就可以计算孔板小孔流速u0 U型管压差计读数为R，指示液的密度为ρA
p1p0AgR
u0 C0
2gRA
2024/6/21
若以体积或质量表达， 则
Vs C0A0
1) 优点 阻力损失小，测量范围宽， 流量计前后不需稳定管段。
2) 缺点 不耐高压 (小于0.5 MPa)， 管道直径有限 (小于50mm)。
2024/6/21
5、安装
1) 必须垂直安装（只能测垂直管中流量）； 2) 必须保证转子位于管中心；
（转子上刻有斜槽） 3) 为便于检修，流量计应有旁路。
6、使用
2、孔板流量计的工作原理
流体流到孔口时，流股截面收缩，通过孔口后，流股还 继续收缩，到一定距离（约等于管径的1/3至2/3倍）达到最 小，然后才转而逐渐扩大到充满整个管截面，流股截面最小 处，速度最大，而相应的静压强最低，称为缩脉。因此，当 流体以一定的流量流经小孔时，就产生一定的压强差，流量 越大，所产生的压强差越大。因此，利用测量压强差的方法 就可测量流体流量。
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
流速与流量的测量原理
流速与流量的测量原理流速和流量是涉及到流体力学的两个重要概念。
流速是指流体单位时间内通过某一截面的体积，并且与流体的运动状态有关；流量是指单位时间内通过某一截面的流体的体积，与流体通过某一截面的面积及流速有关。
流速和流量的测量原理有多种方法，下面将分别介绍。
一、流速的测量原理：1. 流速的测量原理之一是通过测量流体通过某一截面的时间和所通过的距离来计算流速。
具体操作是在流体管道中选择一个测量段，然后分别在测量段的上游和下游设置一个测量点。
通过在测量段内的两个测量点上分别放置两个计时器，当流体通过上游测量点时开始计时，当流体通过下游测量点时停止计时。
通过测量流体通过两个测量点之间的距离，可以得到流体通过测量段所需的时间。
根据流速的定义，可以使用以下公式计算流速：流速= 流体通过的距离÷流体通过的时间2. 流速的测量原理之二是通过测量流体通过某一截面的压力差来计算流速。
这种测量方法主要是基于伯努利方程，根据伯努利方程，流体的压力和速度之间存在一定的关系。
通过在流体管道的上下游设置两个压力传感器，可以测量流体通过这两个位置的压力差。
根据伯努利方程，可以使用以下公式计算流速：流速= √（2 ×压力差÷流体的密度）二、流量的测量原理：1. 流量的测量原理之一是通过测量流体通过某一截面的时间来计算流量。
这种方法主要适用于液体的流量测量。
具体操作是在流体管道中选择一个测量段，然后分别在测量段的上游和下游设置一个测量点。
通过在测量段内的两个测量点上分别放置两个计时器，当液体通过上游测量点时开始计时，当液体通过下游测量点时停止计时。
流体通过测量段所需的时间与流量有关，可以使用以下公式计算流量：流量= 流速×流体通过的面积2. 流量的测量原理之二是通过测量流体通过某一截面的流速来计算流量。
这种方法主要适用于气体的流量测量。
具体操作是在流体管道的截面上安装一个流速传感器，用于测量流体通过该截面的流速。
《化工原理》流速及流量测量
2Rg(0 )
质量流量
qm C0 A0 2Rg(0 )
C0——流量系数（孔流系数） A0——孔面积。
讨论：
（1）特点：
恒截面、变压差——差压式流量计
（2）流量系数C0
对于取压方式（安装位置）、加工状况
（阻力损失相关）均已规定的标准孔板
C0
f (Red ,
A0 ) A1
Re是以管道的内径d计算的雷诺数
p1
u12 2
z1 g
p0
u02 2
z0g
p1
p0
(z0
z1 )g
2
(u02
u12 )
0′ 1′
( p1
p0 )Af
Af (z0
z1 )g
Af
2
(u02
u12 )
Vf g 流体的浮力
动能差
Vf (f
)g
Af
2
(u02
u12 )
由连续性方程
u1
u0
A0 A1
1
u0 1 A0 A1 2
1.7.3 文丘里（Venturi）流量计
属差压式流量计； 能量损失小。
qv CV A0
2Rg(0 )
CV——流量系数（0.98～0.99） A0——喉管处截面积 缺点： • 加工精度高，制造费用高； • 占据管道位置较长。
【例1-15】在图示的管路系统中，有一直径为 Ф38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其 中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量 流量，孔流系数Co为0.63，流体流经孔板的永久 压降为 6×104Pa，AB段摩擦系数λ取为0.022，试 计算：（1）流体流经AB段的压强差；（2）若泵 的轴功率为800W，效率为62％，求AB管段所消
物理流速知识点归纳总结
物理流速知识点归纳总结
一、流速的概念
1. 流速的定义：流速是指流体在单位时间内通过某一场所的速率，一般用符号v表示。
2. 流速的测定：流速可以通过流量和流道横截面积的比值来测定。
流速v=Q/A，其中Q为流量，A为流道横截面积。
二、流速的计算
1. 流速与流量关系：流速与流量的关系可以通过公式v=Q/A来描述，即流速等于流量除
以流道横截面积。
2. 流速计算方法：流速可以通过实验测得，也可以通过测量流量和流道横截面积计算得出。
三、流速的影响因素
1. 流道结构：流速受到流体流道的结构影响，如流道的形状、宽窄、弯曲等因素都会影响
流速。
2. 流体性质：流速还受流体的性质影响，如流体的黏度、密度等都会对流速产生影响。
3. 外部条件：外部条件如压力、温度等也会对流速产生影响。
四、流速的应用
1. 工程技术中的应用：流速的知识在工程技术领域中具有广泛的应用，如水力工程、空气
动力学、热力学等领域都离不开对流速的应用。
2. 流速的测量：在工程实践中，需要对流速进行测量和控制，以确保流体传输系统的稳定
和高效运行。
五、流速的相关定律
1. 库塔—瓦克定律：流体通过管道时，流体的速度与流道半径成正比。
2. 流体连续性方程：流体运动时，流体密度和流速呈现出一定的连续性。
即流动的流体流
速与断面积成反比。
在物理学中，流速是研究流体运动和流体工程中一个非常重要的概念。
了解流速的基本概念、计算方法、影响因素以及应用，有助于理解流体的运动规律，并能够应用于工程技术中。
希望以上的知识点对您有所帮助。
水流的流速与流量测算
水流的流速与流量测算水是我们生活中必不可少的资源之一，而在工程建设、水利灌溉以及环境保护等领域中，对水流的流速与流量的测算则显得尤为重要。
那么，究竟如何测算水流的流速与流量呢？本文将详细介绍其原理与方法。
一、水流的流速水流的流速是指水流在单位时间内通过某一截面的速度，通常用米/秒或厘米/秒来表示。
测算水流的流速有多种方法，其中比较常用的有以下三种：1. 浮物法采用这种方法，可以通过观察水中的浮物，在一定距离和时间内的位移推断出水流的流速。
具体步骤为：在距离测点一定的地方放置一个浮物，比如木片或小船，开始计时后观察浮物在水中的运动轨迹，记录在一定时间内浮物运动的距离，从而计算出水流的流速。
2. 流量计测速法这种方法通常采用流量计来测算水流的流速。
在流量计装置上，设有一个测流管，当水流经过该管时，流速会受到影响，进而使得流量计的指针或数字显示出相应的流速值。
这种方法操作简单、精度高，适用于各种规模的水流测量。
3. 加速度法这种方法主要是用于测算水流临时的流速。
方法是从水中取得样品，用测定仪器来测算水样的流速和其它参数，进而计算出水流的平均流速。
二、水流的流量水流的流量是指单位时间内通过某一截面的水体体积，通常用立方米或升每秒来表示。
测算水流的流量可以采用下列方法：1. 浮物法这种方法的原理是根据测量时间、距离和浮动物体的体积来确定水流截面内的水量。
具体步骤为：在水流截面内放置一个浮物，将其抬升至事先确定的高度，使它始终浸入水中，记录下其在浮动过程中的所用时间以及从浮物表面到水面上侧的距离。
然后根据这些数据计算水流截面内的水量，再由此计算出水流的流量。
2. 直接测量法这种方法是用通过水流截面的水流量与时间的乘积来计算水流的流量，其测定速度较快，适用于水流量较小的情况。
具体过程为：在测站的一侧安装一个设备，该设备可以记录通过水流截面的总水量和时间，最后根据时间和水流量的乘积来计算水流的流量。
3. 水平面法通过水平面法来计算水流的流量也是比较常用的方法。
水文测量中的流速和流量测量方法及数据处理流程
水文测量中的流速和流量测量方法及数据处理流程水文测量是研究水文学基础理论和实践应用的重要领域之一，其中流速和流量的测量是水文测量中的核心内容。
本文将介绍流速和流量的测量方法以及相应的数据处理流程。
一、流速测量方法1. 浮标法浮标法是一种简单且常用的流速测量方法。
测量时在水面上放置一个浮标，通过观察它在一段特定距离内通过的时间来计算流速。
这种方法适用于中小型河流和水渠中的流速测量。
2. 钢丝绳法钢丝绳法是一种常用于大型水体中的流速测量方法。
它利用定点两端之间拉一根钢丝绳，并在其中间测量绳长的变化，从而计算出流速。
采用此方法需要注意力绳的选择和固定，以及绳长测量的准确性。
3. 螺旋式流速计法螺旋式流速计法是一种精确且适用于各种水体的流速测量方法。
这种方法通过螺旋在水中旋转的原理，测量旋转的速度来求得流速。
采用此方法需要注意螺旋式流速计的选用和使用。
二、流量测量方法1. 水位流量法水位流量法是流量测量中最常用的方法之一。
它通过测量水位的变化来间接计算流量。
该方法需要结合水位与流量之间的关系曲线，通过测量准确的水位来估算流量。
2. 水流速度积分法水流速度积分法是一种准确测量流量的方法，它通过测量流速和宽度来计算流量。
根据水流速度在水体横截面上的分布情况，结合宽度的测量，可以得出流量的准确结果。
3. 视频测流法视频测流法是一种新兴的流量测量方法，它利用摄像技术和图像处理算法，实时监测水体中的流速和横截面形状，从而计算出流量。
这种方法无需直接接触水体，便于大范围和长时间的流量监测。
三、数据处理流程1. 测量数据的收集在水文测量中，测量数据的收集是第一步。
通过合适的测量仪器和方法，获取流速和流量的原始测量数据。
需要注意测量的准确性和重复性。
2. 数据的验证和筛选收集到的测量数据需要经过验证和筛选。
通过比对不同测量方法得到的结果，检验数据的可靠性和一致性，并排除异常值和干扰因素。
3. 数据的处理和分析处理和分析是数据处理流程中重要的一环。
流体的速度和流量
流体的速度和流量流体是指气体或液体在一定条件下具有流动性的物质。
在流体力学中，速度和流量是两个基本概念，它们在研究流体运动和液压系统中起着重要的作用。
本文将就流体的速度和流量进行探讨，并分析它们之间的关系。
一、流体的速度流体的速度指的是流体在单位时间内通过某个截面的体积。
通常用字母v表示流体的速度，单位可以是米每秒（m/s）或者厘米每秒（cm/s）等。
流体的速度与流体的流动性质和运动状态密切相关，可以通过以下公式进行计算：v = Q / A其中，v为流体的速度，Q为通过截面的流量，A为截面的面积。
流体的速度与流体的性质、流道的形状、管道的直径以及流体受力等因素都有一定的关系。
在一条直径相同的管道中，流速越大，流体通过该管道的流量也就越大。
而在一个截面上，流体的速度与流量成反比，即速度越小，流量越大；速度越大，流量越小。
二、流体的流量流量是指流体单位时间通过管道或截面的体积。
通常用字母Q表示流量，单位可以是立方米每秒（m³/s）或者升每秒（L/s）等。
流量的计算公式为：Q = v * A其中，Q为流量，v为速度，A为流体通过的截面的面积。
流量的大小取决于流速和流体通过的截面的面积。
当流速不变时，流通过的截面面积越大，流量就越大。
反之，当流通过的截面面积不变时，流速越大，流量也就越大。
三、速度和流量的关系流体的速度和流量是密切相关的。
根据流速和截面面积的关系公式，可以得到以下结论：1. 当管道或截面的面积不变时，速度和流量成正比关系。
流速越大，流量也越大。
2. 当流速不变时，速度和流量成反比关系。
速度越小，流量越大；速度越大，流量越小。
四、应用举例流体的速度和流量在很多领域都有广泛的应用。
以下举几个例子：1. 水流速度和水流量的测量：在水利工程中，测量水流速度和水流量是非常重要的。
可以通过设置流速表或者流量计来测量，从而用于水资源的管理和水力工程的设计。
2. 液压系统中的流速和流量控制：在液压系统中，通过调整流体的流速和流量来实现对液压系统的控制。
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（2）流体条件及管道要求
1）标准节流装置只适用于圆形截面的管道中单项、 均质流体的流量，流体应充满圆管并连续稳定流 动，流速应小于亚音速，流体在到达节流件前应 是充分发展的紊流。
2）节流件上下游的直管段长度应符合标准的要求。
4．配套仪表
双管差压计、双波 纹管差压计、电容 式差压变送器等。 若直接显示流量， 仪表内需要有开方 器。
测量误差 ≤±(0.5%O.F.S+2.5%O. R)
线性误差 ≤± 0.5%O.F.S(10m/s)
环境温度 0℃…+60℃最高 额定压力 PN 16bar
重复精度 测量值的0.4%
管接头 不锈钢
输出信号 晶体管PNP和NPN集
壳体
PC
电极开路最大100mA 外壳
IP 65(带电缆插头)
频率0…200Hz
v—平均流速 m/s
Q
4
D2
v
E 4 104 B Q kQ
D
变送器结构
外壳、磁轭、励磁 线圈、电极、测量 导管 注意： 1．为了防止磁力线被
测量导管的管壁短路， 导管由非导磁的材料 组成。 2．当采用导电材料作 导管，测量导管与电 极之间需要加内衬。
特点
测量精度高，一般为1.0级；可以测量含 有固体颗粒或纤维或带有腐蚀性的液体； 直管段要求低；被测液体需要导电。
2. 按中间矩形法布置测点。在 每一个圆环内布置测点，测 点所在圆周恰将圆环面积平 分，推荐均布四个。也可按 切比雪夫法布置测点。
3. 平均流速等于各点平均
二．利用节流装置进行流量测量
组成：节流装置、导压管、显示仪表
信号变换
仪表组成
1.节流件的工作原理
（以孔板为例）
流体的连续运动方程：
1 4
D
3．容积式流量计：流量计在被测流体的推动下， 将流体一份份封闭在测量腔体内，并一份份 推送出去，根据单位时间内推送出去的体积 数实现流速的测量。
4．其他类型流量计：电磁流量计、涡街流量计、 超声波流量计、质量流量计等。
第三节 差压式流量计
一．利用毕托管测量流量
问题？
利用毕托管可以测得管道内流体的流速， 但毕托管所测得的是点流速，而由于流体 的粘性作用，管道内截面上各点的分布并 不均匀，而要想得到管道内流体的流量需 要得到管道内的平均流速，而管道内哪一 点的流体流速等于平均流速呢？
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 标准孔板：
法兰取压
环室取压 直接钻孔取压
标准喷嘴：角接取压 文丘里管：角接取压
角接取压的取压孔位于孔板 或喷嘴上下游两侧端面处。
法兰取压的取压孔轴线
与孔板上下游两侧端面 的 距 离 各 为 25.4±1mm 。
涡轮
聚偏二氟乙烯
电源电压 12…30VDC
轴及轴承 陶瓷
第六节 电磁流量计
法拉第定律
当导体在磁场中切割磁力线时，将产生电动 势，该电动势的大小与磁感应强度B、导体 长度L、垂直于磁力线方向的运动速度成正 比。若三者垂直，
E Bv'L
工作原理
E BDv 10 4
B—磁感应强度Gs
D—管道直径 m
M V 0.12 （1+ε）=1.0034
C
所以气体的可压缩性程度对于动压的影响很小，一 般情况下可忽略。
1.测量原理
国标中规定：测压管的使用上限流体马赫 数M<0.25，测量下限流速在全压孔的 Re>200。上限或下限的规定都是为了避免 造成过大的测量误差。
2．静压的测量
•（1）测量原理：
风速计
温度(AVM-03) 温度(AVM-03)
檔位
M/S KNOTS ft/min Km/hr
℃
℉
测量范围
0.3-45.0 0.6-88.0 60-8800 1-140.0
0-60
32-140
分辨率
0.1 0.1 10 0.1 0.1
0.1
误差
± 3% or 0.1 位 ± 3% or 0.1 位 ± 3% or 10 位 ± 3% or 0.1 位
第七章 流速及流量测量
空气流速流量测量方法
机械法 转杯风速仪 动压法 毕托管 散热率法 热线风速仪，热球风速仪，可
测低速 节流式 喷嘴 激光测速、超声波 卡门涡街
第一节 流速测量
一．机械法测量流速 二．散热率法测量流速 三. 动压法
一．机械法测量流速
1．种类：翼式、杯式
适用范围：杯式
2
v1
1 4
d
'2
v2
伯努利方程：
P1'
1 2
v1 2
P2'
1 2
v2 2
•结论：截面2处流速最大。
截面2处流体的静压最低。
2.流量基本方程式
假设流经管道的流体为不可压缩的流体，对截面1、 2列写：
连续运动方程：
1 4
D2
v1
1 4
d
'2 v2
（1）
伯努利方程：
P1'
1 2
v1 2
P2'
1 2
v2 2 （2）
③静压管尽可能放置的与气流方向一致，偏离 方向应在不灵敏度范围之内。
④测压孔一般为0.5—1.0mm，太小易堵，太大 则加入部分动压。
想想看，还有什么方法可测量静压？
（3）壁面测量静压 测压孔直接开在管 壁上，要求测量孔 附近的壁面要光滑 平整，孔轴要与壁 面垂直，孔径一般 为0.5mm。
3．总压的测量
8030涡轮式流量传感器
❖ 专为轻腐蚀性无固 态的液体设计，整 体涡轮和电子模板 可通过卡式插头快 速方便地连接，传 感器产生一个与流 量成比例，便于发 送和处理的频率信 号。
技术参数
管径
内孔15…50(1/2＂…2＂) 介质温度 0℃…+100℃
测量范围 0.3…10m/s(通径15管子0.3m/s流速相当于3L/min流量)
口孔径d代替， d 用β表示，并且采用一流出系
D
数C或流量系数α。上述公式为：
继续 看吧
qvqqvv1C11CC4 4444d4d2 d2
22 22PPPd2dd2 22 4 44
22PPPF0FF020
2P2PP
m3/s
qm F0 2P kg/s
若流体为可压缩性流体，则
qm F0 2P kg/s
PJ
（2）静压管：用细管弯成L形，头部为圆球形，
在水平测量断的表面上均匀布置测压孔，一般至 少为6个，另一端接压力表，用来测量静压。
2．静压的测量
注意： ①在不影响静压管强度的前提下，减少静压管
直径D，从而减少对气流的影响。 ②测压孔开在距离管柱8—10D，距离端部3—
6D。使测得静压不受管柱和端部影响。
（1）介质为液体 k1
f 0 f 0
刻度校正
Q ch
2gv f Af
f
0
k10
f 0 f 0
Q ch 2gv f f
Af
（2）介质为空气
k2
0
或
PT0 P0T
HH50系列智能金属管浮子流量计
四．动压平均管（阿纽巴管、笛形管） 测量平均动压，即测量平均流速。
测量仪器： L形毕托管。
4．毕托管
将测量的全压和静压用
引出管引出，与差压计
相接即可测量动压。实
际应用的毕托管的公式
为：
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。
先看看管道内流体的速度分布吧
（1）层流：
Vr
Vo
1
r R
2
V
1 2
V0
r0=0.7071R
（2）紊流：
1
Vr
Vo
1
r n
R
V
1 2
V0
r0=0.762R
所以如果知道被测流 体的状态，可根据流 体的流速分布情况布 置测点，
测点的选择
以等环面法为例：
圆形管道
1. 将截面分成面积相等的数个 同心圆环。一般n>=5，直径 小于300mm时，n=3
四．激光多普勒测速技术
fD
fs
f0
f0
c ve0 c ves
f0
f0
v(es e0 ) c ves
四．激光多普勒测速技术
第二节 流量测量概述
定义
1．流量：单位时间内流过流体的量，亦称瞬 时流量。
2．总流量：在一段时间内流过流体量的总和， 也可用在这段时间内对瞬时流量的积分。
3．平均流量：总流量除以得到总流量的时间 间隔称该段时间内的平均流量。
•恒压降变截面
流量不同转子的高度不同
qv F0
2 P
看看原理吧
（1）当压差ΔP对浮子产生 向上的作用力与介质对浮 子的浮力之和等于浮子重 量时，浮子就处于平衡状 态。
（2）随着流量的增加，差压 ΔP增大，所以浮子上升。
（3）随着流量减少，差压ΔP减小，所以浮子 下降，
流量公式
f v f g v f g pAf
大家都见过水表吧
第五节 叶轮式流量计