化工原理第六节管路计算和流量测定

•选择适宜流速 •P59 例1-24
•确定经济管 径ห้องสมุดไป่ตู้
•分析：
•求d
•求u
•机械能衡算 式
•或范宁公式
•Re未知，•需试差法求解
•
•设初值λ •求出d、u
•修正λ •否 •比较λ计与初值λ是否接近 •是
•
•解：
• u、d、λ均未知， •用试差法 •以λ为试差变量
•假设λ=0.025 ，
•由机械能衡算式
•测umax平均速度流 量
•Remax=umaxd/
•
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•3、安装
•（1）测量点位于均匀流段，上、下游各有50d直管距离； •（2）皮托管管口截面严格垂直于流动方向；
•（3）皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50，即d0<d/50 。
•
•
l
•
•
•测速管的优点•：•
•
•
•
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•复杂管路
•1、并联管路 •（动画1）
•VS1
•VS
•VS2
•A
•特点：
•B •VS3
•（1）主管中的流量为并联的各支路流量之和；
•
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•不可压缩流体 •（2）并联管路中各支路的能量损失均相等。
•注意：计算并联管路阻力时，仅取其中一支路 即
•结构简单、阻力小、使用方便，•
•尤其适用于测量气体管道内的流速。•
•缺点：•
•不能直接测出平均速度，•
•且压差计读数小，常须放大才能读得准确。•
•
•二. 孔板式流量计
•（动画4）
•1.结构：
•管路中嵌入一环形金属板 ，环中心处在管道中心线上
•2.原理：
•当流体以一定的流量流经 小孔时，就产生一定的压 强差，流量愈大，所产生 的压强差也就愈大。所以 根据测量压强差的大小来
度量流体流量。•（动画5）
•C0——流量系数（孔流系数）A0——孔面积。
•
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•优点：构造简单，制造和安装都很方便 •缺点：机械能损失（称之为永久损失）大 •当d0/d1=0.2时，永久损失约为测得压差的90%， •常用的d0/d1=0.5情形下，永久损失也有75%。
化工原理第六节管路计 算和流量测定
2020年6月3日星期三
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•简单管路
•特点：
•Vs1,d
1
•Vs2,d
2
•Vs3,d
3
•（1）流体通过各管段的质量流量不变，对于不可 压缩流体，则体积流量也不变。
•不可压缩流体 •(2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 。
•涡流流量计（动画8）
•
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•小结
❖ 掌握液体、气体的密度计算。 ❖ 了解牛顿粘性定律，掌握粘度的单位及单位换算。 ❖ 掌握压力的定义及表压、真空度、绝对压力的定义，并能
熟练换算。 ❖ 能熟练地运用流体静力学基本方程式解题。 ❖ 掌握流量、流速的定义及连续性方程。 ❖ 掌握各种形式的机械能衡算式，并能熟练地运用机械能衡
•内管A处
•外管B处
•
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•点速度 ： •即 •讨论： •（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布 曲线；
•
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•（2）流量的求取：
由速度分布曲线积分 测管中心最大流速，由
速，再计算流量。
求平均流
•
•注意：Pitot管是测量点速（线速度）
•特点： •（1）主管中的流量为各支路流量之和；
•不可压缩流体 • （2）流体在各支管流动终了时的总机械能与能量 损失之和相等。
•
•管路计算
•基本方程： •连续性方程 •机械能衡算方程 •阻力计算式
•其中
•
•（1）设计型计算
设计要求：规定输液量Vs，确定一经济的管径或
供液点提供的位能z1(或静压能p1)或所需外加功。
•
可，不能重复计算。
•
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•并联管路的流量分配 •而
•支管越长、管径越小、阻力系数越大——流量越小；
• 反之
——流量越大。
•
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•2、分支管路与汇合管路
•A •A
•C
•O
•O
•C
•B •B
•分支管路 •（动画2）
•汇合管路
•
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算式解题。
•
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❖ 掌握雷诺准数的表达式及物理意义，并根据Re来判断流动 类型。
❖ 了解流体在圆管内的速度分布。 ❖ 掌握直管阻力与局部阻力的计算。 ❖ 了解简单与复杂管路，并能作以简单的计算。 ❖ 了解测速管、孔板流量计、转子流量计的测量原理，并能
作以简单的计算。
•λ λ1
•校核： •=0.00099
•d=2.02m •查图或计算•新λ1=0.0205
•
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•第六节 流量的测定
皮托测速管 孔板流量计 文丘里流量计 转子流量计
•
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•一、皮托测速管（皮托管） •（动画3）
•1、结构 •2、测量原理及流速计算
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•三.文丘里（Venturi）流量计 •（动画6）
属差压式流量计； 能量损失小，造价高。
•
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•缺点：加工比孔板复杂，因而造价高，且安
•
装时需占去一定管长位置，
•优点：其永久损失小，故尤其适用于低压气
•
体的输送。
•
•四.转子流量计 •（动画7）
•体积流量
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