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2024-01-08
3.3.1 测速原理
文氏流量计(Venturi flowmeter)是一种用来测量封闭管道中单相稳定流体流速的测速装置,常用于测量空气、天然气、煤气、水等流体的体积流率或流速,通常所测的流体流动是液体与低速气体流动。它在测量低速流体流动时的设计原理和空速计一样,都是利用伯努利原理设计的测速装置,也就是其测速公式在稳态一维、不可压缩与非黏性流体的假设下获得。
3.3.2 测速公式
如图3-13 所示,文氏流量计是指测量管道中流动流体的体积流率或流速,它由收缩段、扩散段及两端之间的喉道组成并与U形压差计接通。文氏流量计水平放置,流体管道截面1的面积为 A1,压力为P1,速度为V1,液体或低速气体的密度为 ρ1,截面2的面积为 A2、压力为 P2,速度为V2,液体或低速气体的密度为 ρ2以及 U 形管内的液柱高度差为h。
图3-13 文氏流量计测速原理示意图
温馨小提醒
在如图3-13所示文氏流量计装置中,由于管道内流动的为低速气体,可以假设 ρ1=ρ2,但是管道内流体与U形管的流体并非同一种流体,切不可以混为一谈。
【例3-4】
如果喷嘴的管件如图3-13 所示,流体比重S为 0.85 的油经喷嘴射出,截面 1 的直径d1=10 cm ,截面2的直径 d2=4 cm ,U形压差计测量出的压力差为7×105 Pa,求截面1与截面2的流速V1与V2。
【解答】
【例3-5】
试证明文氏流量计测量的是低速气体流速,流量计U形管内使用的液体是水,则其测量点2的流速计算公式为
【解答】
(1)因为管内的空气流速缓慢,可以将空气的密度变化忽略不计,也就是 ρ1=ρ2。
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