《能源监测与评价》——能源监测技术(六)

2019-01-03 19:31:53 《能源监测与评价》;作者:黄素逸 闫金定 关欣  点击量: 评论 (0)
流体速度和流量测量技术广泛应用于冶金、电力、石油、化工、轻工、纺织、交通、建筑、食品、医药、农业、环境保护以及日常生活中。随着经济的飞速发展,人们对流体速度和流量测量的要求越来越高,同时需要测量流体的种类越来越多。

全压管对流动偏斜角的敏感性在很大程度上取决于d2/di及全压管头部的形状。对于图2-35(b),对水平扩展角的不灵敏度在5度~15度范围内,并且随d2/di的增加而增加。

圆柱形全压管见图2-36,当l/di≥1.5时,其修正系数为1.0,对水平方向流动偏斜角的不灵敏性,也是随d2/di的增大而增大。当d2/d1=0.4~0.7时,这个方向的不灵敏度为±(10度~15度),对垂直方向扩展角的不灵敏度是±(2度~6度)。

与全压管相比,静压管的设计要复杂些。因为测量静压要有两种情况:一种是测量被绕流物体表面上某点的压力或流通壁面上流体的压力;另一种是测量流场中某点的压力。

对于第一种情况,可以在绕流物体上或者流动壁面上开静压孔,开孔直径在0.5~1.5mm之间,孔口要光洁,孔轴线垂直于壁面。

对于第二种情况,可以利用尺寸较小且具有一定形状的测压管插入流体中进行测量,图2-37所示为I。形静压管,图2-38所示为圆盘形静压管。

4.皮托管

皮托管也称测速管(速度探针),是将全压管和静压管组合到一起,直接得到动压的测压或测速I具,其结构简单,精度较高;主要结构形式有一字形或L形皮托管、T形皮托管。

L形皮托管如图2-39所示,L形皮托管头部临界点的中心孔测量流体的全压,侧面均布的小孔或狭缝测量的是静压,把它们的连通管接到显示仪表上,就可以得到全压和静压的差值——动压。

对于这种形式的皮托管,头部为半球形的要比头部为锥形的对流动方向的不敏感性大。

T形皮托管比较适用于含尘量大的气体通道及输油管道上的流速测量,见图2-40。它由两根小管背靠背焊接在一起。其中迎着来流的小孔测量全压,背着来流的小孔测量静压。这种测压管对流动方向的变化很敏感。

T形皮托管结构简单、制作方便,截面尺寸小,对流场的影响小,但是刚度差,适合近壁处的测量。

皮托管测量的是流体空间中某点的平均速度,它的头部形状、全压孔的大小、静压孔的孔数及形状、探头与支杆轴的连接方式,都会对测量精度产生影响。

5.笛形管

对于一维的管流流动,人们经常使用一种像笛子形状的测压管,称为笛形管。在管道内安装的笛形管见图2-41。笛形管的设计思想是将被测量管的截面分成若干的同心圆,每个圆环的面积均相等,即

A1=A2=A3=A4

在区分等面积的环与直径相交点及中心处开测量孔,这样各个孔所感受的全压为平均值。如果在它的背面再附设一个静压管,注意静压管的孔口要与流体流动方向垂直,两支测压管测得的差值就是动压,因此用笛形管可以很方便地测量管道截面上的平均流速。

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