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第十一章（第1页）

第十一章

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流量是化工生产与科学实验中的重要参数，不论是工业生产和科学实验都要进行流量的测量，以核算过程和设备的生产能力，以便对过程或设备做出评价。

流量的测量方法和仪器有很多，最简单的流量测量方法是量体积法和称重法，即通过测量流体的总量（体积或质量）和时间间隔，求得流体的平均流量。

这种方法不需使用流量测量仪表，但无法测定封闭体系中的流量。

目前，常用的测量流量的仪表有节流式流量计、转子流量计、涡轮流量计和湿式流量计。

一、节流式流量计

1.节流式流量计的构造和工作原理

节流式流量计是基于流体经过节流元件时，由于流通面积突然缩小，促使流束产生局部收缩，流速加快，静压力降低，在节流元件前后产生压力差，可以通过测量此压差的大小，再按一定的函数关系来计算出流量值。

因此，这种类型的流量计亦被称为差压式流量计。

孔板、喷嘴、文丘里管是常用的节流元件。

孔板结构简单，易加工，造价低，但能耗大。

喷嘴的能耗小于孔板，但比文丘里管大，比较适合测量腐蚀性大和不洁净流体的流量。

文丘里管的能耗最小，基本不存在永久压降，但制造工艺复杂，成本高。

由连续性方程和伯努利方程可以导出通过节流式流量计的流量和压差的关系方程，此方程称为流量基本方程，具体形式如下。

将p1－p2用U形管压差计公式代入，则

式中：ρ′，ρ——指示液与管路流体的密度，kg／m3；

R——U形管压差计的液面差，m；

A0——节流孔的开孔面积，m2；

C0——孔流系数又称流量系数。

上式适用于不可压缩流体，对可压缩流体可在该式右边乘以被测流体的膨胀校正系数ε。

流量系数一般要用实验测定，但对标准节流元件有确定的数据可查，不必进行测定。

2.使用节流式流量计时应注意的问题

节流式流量计是目前工业生产中用来测量气体、**和蒸汽流量的最常用的一种流量仪表。

使用节流式流量计测量流量时，影响流动形态、速度分布和能量损失的各种因素，都会对流量与压差的关系产生影响，从而导致测量误差。

因此使用时必须注意以下问题。

（1）对流体和流动状态的要求

使用标准节流装置时，流体的性质和状态必须满足下列条件。

①流体必须充满管道和节流装置，并连续地流经管道。