孔板流量计和转子流量计

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流体流动阻力和孔板流量计孔流系数的测定,现代基础化工实验中心,一、实验目的,了解管路的组成部分，建立工程化概念。学习流体流动阻力、直管摩擦系数的测定方法，了解流体流动中能量损失的变化规律，掌握摩擦系数λ与雷诺准数Re和相对粗糙度ε/d之间的关系及其变化规律。,学习局部阻力系数的测定方法。学习差压变送器、孔板流量计和涡轮流量计的使用以及标定方法，了解孔流系数C0的影响因素及变化规律。了解数字化仪表、涡轮流量传感器、差压变送器和计算机DCS系统进行数据采集的基本原理和过程。,测定流体流经直管（塑料管和不锈钢管）时的摩擦系数λ，并将λ与雷诺准数Re的关系标在同一张双对数坐标纸上。测定90°弯头（弯管）的局部阻力系数ζ，根据局部阻力实验结果，求出90°弯头（弯管）的平均ζ值。,二、实验任务,采用涡轮流量计来标定孔板流量计的孔流系数C0，并用单对数坐标标绘孔流系数C0与雷诺数Re的关系曲线，与标准孔板流量系数相比较。测量截止阀（或闸阀）全开或部分开启时的局部阻力系数ζ，根据局部阻力实验结果，求出闸阀1/2、1/4开或截止阀全开、1/2开时的平均ζ值。,三、实验原理,局部阻力流体流经管件、阀门等局部地方由于流速大小及方向的改变而引起的阻力。,总阻力,直管阻力流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而产生的阻力；,,直管摩擦系数λ的测定,对于同直径的水平管内不可压缩流体流动造成的机械能损失，可由柏努利方程式和范宁公式得到：,,,局部阻力系数ζ的测定,对于不可压缩流体流经管件、阀门等局部地方造成的机械能损失，可由柏努利方程式和范宁公式得到：,,,,,孔板流量计孔流系数C0的测定,,,,,,,四、实验装置及流程,1、3、4、12.球阀2、截止阀5、6.涡轮流量计7.不锈钢直管8.塑料直管9.孔板流量计10.闸阀或截止阀11.90°弯头(弯管)13.闸阀,阻力实验装置流程图,,,主要设备规格：钢管长度：1650mm钢管直径：Φ45mm×3.5mm孔口直径：29.664mm塑料管长度：2000mm塑料管直径：Φ50×5mm,五、实验操作过程,检查各有关阀门（包括测压口阀门）是否符合要求；在管路有水的情况下，检查SP1151智能压差变送器两端是否有气泡，有气泡要及时排气。调节大回路截止阀2的开度，改变不同的流量，记录有关数据；关闭大回路阀门2，实验结束。,六、实验注意事项,在所测流量范围内（3～11m3/h），测点不得少于8个，并注意测点间隔基本均匀；当流量<6m3/h时，应适当关小球阀12的开度，保证整个管路满管流，保证气体不进入压差变送器；在测取数据过程中，每次调节阀门改变流量时，应力求变化缓慢些，不要大起大落，以免流量突然改变，引起额外扰动。,七、实验报告要求,实验前必须进行预习并完成相应的预习报告；将处理后的数据填写在数据记录表中；计算出的数据必须有示例演算；根据实验结果在坐标纸中绘制Co-Re，λ-Re图；得出实验结论并进行相应的讨论。,八、思考题,为什么要排除压差计中的气泡？如何排除？本实验用水为介质做出的λ与Re的曲线，对其它流体能否使用？为什么？孔流系数C0与哪些因素有关？本实验是测定等直径水平直管的流动阻力，若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管，从测量两取压点压差读数到Hf的计算过程和公式是否与水平管路完全相同？,涡轮流量计测量流量的原理是什么？根据实验装置，如何设计一个高阻和低阻的并联管路系统，并如何验证两分支管路中流量的分配规律？从教材中可查到，90°标准弯头的局部阻力系数ζ=0.75,90°弯管的局部阻力系数ζ≈0.175,你的实验结果如何？ζ随着雷诺准数Re的改变变化大吗？,
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实验一液体流量的测定与流量计的校正 一．实验目的： 1、了解孔板式流量计、文式流量计的构造、安装和使用方法； 2、了解孔板式流量计、文式流量计的工作原理； 3、掌握流量计流量系数的标定方法。 二．实验原理： 孔板流量计的工作原理 孔板流量计的构造原理如图1－1所示。 管内流速与孔板前后压力的变化关系，用机械能衡算导出伯努力方程： （理想流体）（1-1） （式中－小截面压力，－大截面压力，－小截面流速，－大截面流速，－流体密度） 连续性方程： （1-2） （式中－大截面面积，－小截面面积） （1-2）式代入（1-1）式整理后得： （1－3） （1－4） 考虑压力损失，计入排除系数，于是得： （1－5） (设：) （Co由孔板锐孔的形状、测压口位置、孔径与管径之比d／J。和雷诺数Re所决定。具体数值由实验测定。孔板的JD／Jl为一定值，Re超过某个数值后，Co接近于常数。一般工业上定型的流量计，就是规定在Co为定值的流动条件使用。） 则：(1-6) 于是系统体积流量： （1-7） （式中－体积流量） 图1－1孔板流量计的构造原理 2．文丘里流量计（工作原理同上） 孔板流量计装置简单，但其主要缺点是阻力损失大。文丘里流量计采用渐缩与渐扩结构，以减少涡流损失，其构造如图1—2所示。 图1－2文丘里流量计构造原理 二、实验装置图 实验装置示意图如图1－3所示。有关实验参数为：两种流量计中，小孔直径为d0=7.5mm，D0＝15mm。 图1－3实验装置图 有机计量水箱2、文丘里管3、孔板流量计4、压力显示板5、实验管道 6、浮子流量计7、水泵8、塑料水箱9、实验台支架10、实验台面 三、实验操作步骤 1、启动水泵，缓慢打开流量阀门； 2、检查并驱赶系统和压差计中气泡（密度不同而影响误差）； 3、调整流量使孔板流量计压差示数在最大和最小示数范围内均匀取6个点，读取并记录各压力表相应的数据，同时测量各流量水温用于计算密度。 5、先关闭流量阀门，停泵。 四、实验注意事项 1、开启泵合电闸时要迅速，严禁电机缺相运转； 2、测试系统应保持稳定的流动状态； 3、测流量与压差计读数尽量同步进行； 4、测压管中不得有气泡； 5、读数时不得用手动压差计玻璃管，以防止断裂； 五、实验数据处理 1、将所有原始数据、实验数据及计算结果列成表格（见表1-1），并取其中一组列出计算过程； 2、分别绘制孔板式流量计和文氏管式流量计的C0—V,CV—V曲线； 3、讨论试验结果。 六、思考题 1、C0,CV分别与哪些因素有关? 2、孔板流量计和文氏流量计安装时应注意什么问题? 3、孔板流量汁和文氏流量计比较各有何优缺点? 表1－1流量计流量的测定 N0. 1 2 3 4 5 6 7 8 标准流量（m3/h） 孔板 左压差(mm汞柱) 右压差(mm汞柱)
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（3）孔板偏心：实验表明，孔板偏心引起的计量误差一般在2%以内，孔径比β值愈高，偏心率影响愈大，所以，应避免采用β值高的孔板。
（4）前后直管段必须满足长度要求，即前十后五的距离，以及必须满足现场安装要求，否则对流量计的测量结果也会带来很大误差。
提高孔板流量计计量准确度途径
（1）管道要求：国家标准对计量管长度、直管、圆度和内表面粗糙度等都有严格的技术要求。当计量管最小长度不能满足标准要求时，会给流量测量结果带来偏差，其大小与孔径比β和雷诺数有关，所以必须在孔板前面的直管上安装整流器，才能保证计量准确度。
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(2)孔板处产生积渣的原因分析。钻孔施工完成后初期抽采时,一般由于孔内的煤岩粉清除不干净、正常抽采时期煤层受外界扰动或自身不同程度的埸孔等会将部分煤岩粉抽入抽采管道内,管道内的煤岩粉和积水混合在一起在经过孔板时受阻而逐步沉积在孔板处。孔板处的积水、积渣使孔板的有效截面变小,从而使流体在经过孔板处之前流速已经呈线性增加,即孔板的有效作用降低压力差绝对值降低,即测量结果会比实际值偏小。
(3)孔板前后杂物影响原因分析。人员在安装抽采管道时常常由于赶工期或粗心大意,未将管道内的杂物,如煤岩块等清理干净,杂物在负压的作用下通过孔板时受孔板阻挡而沉积在孔板处,此时孔板的同心圆的面积减小,从而使流经孔板的流体流速增大,压力差绝对值增大,导致测量结果比实际结果偏大。
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孔板流量计主要用来测量流量的差压发生装置，各种差压计或差压变送器配合使用就能够测量管道中各种流体的流量。节流装置还包含了环室孔板，喷嘴等。节流装置跟差压变送器配套使用，就能够被用来测量液体、蒸汽、气体的流量，被广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等重要领域。孔板流量计的差压值选取方法： V锥流量计在利用了V锥体在流场中产生的节流效应，根据检测上下游压差来测量流量。跟普通节流件一比，它改变了节流布局，从中心孔节流改为环状节流。 实践使用证明，V锥流量计与其他流量仪表相比，具有长期精度高、稳定性好，受安装条件局限小、耐磨损、测量范围宽、压损小、适合赃污介质等优点。而且V锥体本身作为流场的整流器而成为一种具有独特性能的优异的新型流量计。由V锥传感器和差压变送器组合而成的V锥流量计，可精确测量宽雷诺数(8×103≤Re≤5×107)范围内各种介质的流量。 在对孔板流量计和V锥流量计等节流装置根据现场参数计算开孔直径的时候，会涉及到这么一个问题，就是差压变送器的最大差压值如何选取的问题？差压值如何选取，该选多大的？和很多因素有关，比如：不确定度，前后直管段等，所以说在计算孔板流量计 和V锥流量计的开孔直径时，千万不能盲目的选取大的差压，而要综合考虑一些相关因素。了解更多信息请登陆公司官网http://www.yb1518.com/.转载时请保留此链接！
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