2Vs?C0(d0)4?2(?A??)gR? 注意:
1.孔流系数C0与流动类型、孔径d0与管径d之比,测压口连接方法及孔口形状等有关。C0由实验定。
2.设计孔板时,应使C0值处于定值的区域。
3.安装时,上游稳定段长度为15-40d,下游稳定段长度为5d。 (三)文氏流量计
其测量原理和计算公式均与孔板相同。但文氏流量计的阻力损失较小,适用于测低压气体流量。流量系数CV由实验定。一般CV值为0.98-0.99,设计时应使测量范围在CV为定值的区域。其安装要求与孔板相同。
(四)转子流量计
转子流量计是定压差、变截面的流量计,所测流量可直接从其玻璃管上刻度读得,流量计算为:Vs?CRAR注意:
1、流量系数CR与流体流过转子环隙通道时的Re及转子形状有关,Re达一定值后,CR为定值。CR由实验定。
2、流量计上的刻度Vs是在出厂前用20℃、101.3kPa空气或20℃的清水进行标定的,当测定条件与标定条件不同时,应对原刻度进行校正。
3、转子流量计必须垂直安装在管路上,流体下进上出。流量计前后不需较长直管段。为便于检修,管路上应设置旁路。
Vs2?Vs12gVf(?f??)?Af ?1(?f??2)?2(?f??1)II典型例题分析
.一、如图所示的测压管分别与三个设备A、B、C相连通,连通管的下部是水银,上部是水,三个设备内的水面在同一水平面上。问①1、2、3三处压力是否相等②4、5、6
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处压力是否相等③若h1=100mm h2=200mm且设备A直接通大气,求B、C两设备内水面上方的压力。
二、油在直径为100mm的管内流动,在管截面上的速度分布大致用下式表示:
u?20y?200y2 ,式中y为截面上的任一点距管壁的径向距离,m;u为该点上的流速,m/s。
求:1.求管中心的流速、管半径中点处的流速。
2.求管壁处的剪应力,又求长100m的管内壁面所作用的全部阻力。油的粘度为50cP。 解:(1)求流速
?0.05m 管中心 y?50mm 代入u?20y?200y2得u=0.5m/s ?0.02m5管半径中点处 y?25mm代入u?20y?200y2得u=0.375 m/s
(2)求管壁处的剪应力及管壁阻力
由牛顿粘性定律可算出任一位置上的剪应力,计算时所需的速度梯度可对给出的速度分布式求导而得。
du?20?400y dy管壁处,y=0,故(du)y?0?20s?1 dy油的粘度??50cP?0.05Pa?s 故壁面上的剪应力为?w??(du)y?0?0.05?20?1N/m2 dy100m管壁面上的总阻力为:F??wA??w?dl?31.4N
III复习题
一、填空题
1.温度升高,气体密度 ,气体粘度 ,液体密度 ,液体粘度 。
2.某容器,测得其真空度为320mmHg,当地大气压为1atm,其绝对压强为 N/m2,表压为 Kgf/cm2。
3. 流体称为不可压缩流体。 流体称为理想流体。
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4.流体流动的连续性方程是 ,适用于圆管不可压缩流体的连续性方程是 。
5.一定质量流量的气体,在常压下通过某管路,当气体温度升高时,Re ,若其他条件不变,管径是原管径的2倍,Re是原来的 倍。
6.在圆形直管中,若流量增加一倍,则层流时阻力损失为原来的 倍,完全湍流时阻力损失为原来的 倍,若流量不变而管径减少二分之一,则层流时阻力损失为原来的 倍,完全湍流时阻力损失为原来的 倍。
7.水由敞口恒液位高位槽经一管道流向恒压反应器,当管路上阀门开度减小后,阀门阻力系数 ,水流量 ,管路总阻力损失 。
8.转子流量计上的刻度是出厂前在 、 条件下,用 或 进行标定的,转子流量计是 , 流量计。而孔板流量计是 、 流量计。 二、选择题 1. 如图:
(1)R1>R2 (2)R1 (4)无法判断 2. 如图示管上两压强表读数均为12kPa,则管中水处于 。 (1)向上流 (2)向下流 (3)静止 (4)无法判断 (图1) (图2) 3.液体分别从A、B、C三根管中稳定流过,各管直径 相同,粗糙度相同,流量相同,截面1处压力相同。 问:(1)三种情况下,截面2处流速。 A、uA > uB> uC B、uA < uB< uC C 、uA =uB= uC (2)三种情况下,截面2处压 强 。 (图3) A、pA > pB> pC 15 B、pA < pB< pC C、pA = pB = pC 4. 若单位质量液体在管路中阻力损失以?hf表示,单位重量液体在管路中阻力损失以?Hf表示,则: A、?hf 如图高位槽,液位恒定,ab ,cd管段直径、管长、粗糙度均相同,当液体流过时。 1.ab ,cd段的阻力损失相同。 2. ab ,cd段的压强差相同。 3.若在ab ,cd段各接一U型管压差计,则两压差计的读数相等。 4. 压差计的读数Rab表示ab段压差值和流动阻力损失。 四、计算题 1.如右图,输水系统中两槽均敞口且液位恒定,管内径60mm,泵吸入管长6m,其上有一90℃标准弯头。排出管长13m,装有一个阀门(??6.4),两个90℃标准弯头(??0.75),管路中水流量43.2m3/h。水的密度 ??1000Kg/m3 求:1.泵的扬程,泵的有效功率。 2.泵入口处压强。 2.将油用泵从低位槽送至高位槽,两槽液位差15m,且恒定,两槽均敞口,管路为Ф89×3.5mm无缝钢管,总长为200m(包括全部局部阻力的当量长度),油的流量为20m3/h,??850Kg/m3,??50cP 求(1)管路系统的总阻力。 (2)泵的有效功率。 (3)该管路的特性曲线方程。 3.为了控制乙炔发生器内的压力不超过80mmHg(表压),在炉外装有安全液封 16