靶式流量計的概述及工作原(yuán)理
點擊(jī)次數:3687 發布時間:2021-03-12 02:42:18
1、靶式流量計(jì)的概述
20世紀60年代以來隨(suí)著工業生產的發展,迫切需要一種能夠測量高(gāo)粘度低雷(léi)諾數流體流量的流(liú)量計,靶式流量計(jì)的出現和發展部分地解決了這一問(wèn)題。靶式流量計具(jù)有結構簡單、安裝維護方便(biàn)、不易堵塞等特點,主(zhǔ)要用來測量管道中的低雷諾數、高粘度流體以及含適(shì)量固體顆粒的漿液的流量。除此以外,靶式流量計也可以測量一般液體(液體流量計)、氣體和(hé)蒸汽的流(liú)量。
2、靶式(shì)流量計的(de)工作原理
靶(bǎ)式流量計的工作原理如圖13-1所示。

靶式流量計的測量元件是一個放在管道中心的(de)圓(yuán)形靶,流體(tǐ)流動時衝擊到靶上,會使靶麵受力,並產(chǎn)生相應地微小位移,這個力就反映了流(liú)體流量的大小。

靶式流量計的測量元件是一個放在管道中心的(de)圓(yuán)形靶,流體(tǐ)流動時衝擊到靶上,會使靶麵受力,並產(chǎn)生相應地微小位移,這個力就反映了流(liú)體流量的大小。
流體的流動對靶的作用力主(zhǔ)要由(yóu)以下兩部分分(fèn)力組成:
1)流體對靶的衝擊力以(yǐ)及因(yīn)流(liú)束在靶後(hòu)的分離產生壓差而形成的作(zuò)用力。
2)流體在流經圓形靶和管道(dào)內壁之間的環形截麵時,對靶周產生的粘滯摩擦力。
上述兩種作用(yòng)力中,*一項力(lì)一般比*二項力大很多,所(suǒ)以下麵在分析靶所受作用力與被測流體流量之(zhī)間(jiān)的關係時,隻考慮*一(yī)項力。
理(lǐ)論分析和實驗研究表明,流(liú)體對靶的作用力與流速u的平方,流體密度ρ及靶的受力麵積A成正比(bǐ),可以表示為(wéi)如下形式

式中,F是流(liú)體對靶(bǎ)麵的作用力;ζ是阻力係數,當雷諾數(shù)達到
一定值時,將趨於常數;A是靶的(de)迎流麵積;u是(shì)靶和(hé)管壁間環形截麵處(chù)流體的平均流速;ρ是流體密度。
由上式可以求得環形截麵處流體的平均流速為

式中.D是管道內徑;a是(shì)流量係數(shù);β是靶徑比,β=d/D; K是隨計(jì)算(suàn)單位而變的常係數,在國際標準單位製中,在實際的使用中,我們更習慣於將D和d的單位(wèi)用mm,流量的(de)單位用m3/h或kg/h,那(nà)麽K二4.5119。所以(yǐ)經過靶式流量計的流體的體積流量和質(zhì)量流量公式又可以分(fèn)別寫成:

由(yóu)上(shàng)式可以看出,對(duì)於一個具體的靶式流量(liàng)計,β為一定值。如果密度ρ和流量係數a也為常數,流量與流體對靶的作用力(lì)F的平方根(gēn)成正比。測量靶所受到(dào)的力F的大(dà)小,就(jiù)可以測(cè)定被測流體的流量。
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