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第十一章(第2页)

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②流体必须是牛顿型流体,而且在物理学和热力学上是均匀的、单相的流体,或者可以认为是单相的流体,如具有高分散程度的胶质溶液。

③流体流经节流件时不发生相变。

④流体的流量不随时间变化或变化非常缓慢。

⑤流体在流经节流件以前,流束是平行于管道轴线的无旋流。

(2)对管道条件的要求

安装节流式流量计对管道条件的要求主要包括以下几点。

①节流元件应安装在水平管道上,孔口的中心线应与管轴线相重合。

②节流元件前后应有足够长的直管段作为稳定段,一般上游直管段的长度为30d~50d,下游直管段的长度大于10d,在稳定段中不能安装各种管件、阀件和测压、测温等测量装置。

③注意节流元件的安装方向,使用孔板时,应使锐孔朝向上游。

二、转子流量计

1.转子流量计的构造和工作原理

转子流量计属于变截面、恒压头的流量计,是通过改变流通面积来指示流量的。

转子流量计具有结构简单,读数直观,测量范围大,使用方便,价格便宜等优点,被广泛应用于化工实验和生产中。

转子流量计的构造如图3-7所示,它主要由两个部分组成,一个是由下往上逐渐扩大的锥形管(通常用玻璃制成);另一个是锥形管内可自由运动的转子。

在整个测定过程中,被测流体从玻璃管底部进入,从顶部流出。

当流体自下而上流过垂直的锥形管时,转子受到两个力的作用:一个是垂直向上的推动力,它等于流体流经转子与锥管间的环形截面所产生的压力差;另一个是垂直向下的净重力,它等于转子所受的重力减去流体对转子的浮力。

当流量加大使压力差大于转子的净重力时,转子就上升;当流量减小使压力差小于转子的净重力时,转子就下沉;当压力差与转子的净重力相等时,转子处于平衡状态,即停留在一定位置上。

玻璃管外表面刻有读数,根据转子的停留位置,即可读出被测流体的流量。

流过转子流量计的流体体积流量为

图3-7 转子流量计

1—锥形玻璃管;2—刻度;3—突缘填函盖板;4—转子

式中:Vf——转子的体积,m3;

Af——转子最大部分的截面积,m2;

ρf,ρ——转子材质与被测流体密度,kg/m3;

CR——转子流量计的流量系数,可由实验测定或从有关仪表手册中查得;

AR——转子与玻璃管的环形截面积,m2;

Vs——流过转子流量计的体积流量,m3/s。

对于一定的转子流量计,流量系数CR为常数,流量与AR成正比。

由于玻璃管呈倒锥形,所以环形面积AR的大小与转子所在位置有关,因而可用转子所处位置的高低来反映流量的大小。

2.转子流量计的刻度换算和测量范围

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