您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
什么是節(jié)流變壓降式流量測量?
節(jié)流變壓降式流量測量是通過測量流體流經(jīng)節(jié)流裝置時所產(chǎn)生的靜壓力差來測量流量的，它是電廠中使用多的流量測量方法。
節(jié)流變壓降式流量測量的原理是，在充滿流體的管道中固定放置一個流通面積小于管道截面積的阻力件，當(dāng)流體流過該阻力件時，由于流體流束的收縮而使流速加快、靜壓力降低，其結(jié)果是在阻力件前后產(chǎn)生一定的壓力差。它與流量（流速）的大小有關(guān)，流量越大，差壓也越大。實(shí)踐證明，對于一定形狀和尺寸的阻力件，一定的測壓位置和前后直管段，在一定的流體參數(shù)情況下，阻力件前后的差壓與體積流量之間有一定的函數(shù)關(guān)系，因此通過測量阻力件前后的差壓來測量流量。把流體流過阻力件因流束的收縮而造成壓力變化的過程稱為節(jié)流過程，其中的阻力件稱為節(jié)流件。
目前常見的節(jié)流件是標(biāo)準(zhǔn)孔板，在以下的討論中將主要以標(biāo)準(zhǔn)孔板為例介紹節(jié)流式流量測量的原理、流量公式的推導(dǎo)等。
 |
圖4-1是流體流經(jīng)節(jié)流件時的流動情況示意圖，從圖中可以看出，流體在節(jié)流件前后的流束、壓力和速度都要發(fā)生變化。
在截面1處流體未受節(jié)流件的影響，流束充滿管道，管道截面為D，平均流速為V1,流體靜壓力為P1，流體密度為ρ1；流體流經(jīng)節(jié)流件前就已經(jīng)開始收縮，由于慣性的作用，流束通過節(jié)流件后還將繼續(xù)收縮，直到在節(jié)流件后的某一距離處達(dá)到小流束截面，即截面2。其截面積為d'，流體的平均流速達(dá)到大V2，流束中心壓力為P2，流體密度為ρ2；流體流經(jīng)截面2時流束又逐漸擴(kuò)大到充滿整個圓管，流體的速度也恢復(fù)到孔板前穩(wěn)定流動時的速度。截面3是流速剛恢復(fù)正常時的截面，管道截面為D，平均流速為V3，流體靜壓力為P3，流體密度為ρ3。
圖（b）中的點(diǎn)劃線代表管道中心處靜壓力，實(shí)線代表管壁處靜壓力。分析節(jié)流件前后壓力的變化情況，在節(jié)流件前，流體向中心加速，管壁處靜壓力增加，管道中心處壓力降低；至截面2時，流束截面收縮到小，管壁和中心處靜壓力降至低。然后流束擴(kuò)張，靜壓力升高，直到截面3處。由于渦流區(qū)的存在，導(dǎo)致流體能量損失，因此在流束充分恢復(fù)后，截面3處的靜壓力P3不能恢復(fù)到原先的靜壓力P1，而產(chǎn)生了壓力損失
。
設(shè)流經(jīng)水平管道的流體為不可壓縮性流體（
），并忽略流動阻力損失，對截面1、2寫出下列伯努利方程：
（4-5）
根據(jù)流體的連續(xù)性方程，有
（4-6）
流體流經(jīng)截面2的體積流量為：
（4-7）
聯(lián)立求解式（4-5）～（4-7），可得體積流量：
（4-8）