Transcript 管道内风速及风量的测定
环境与市政工程实验中心 工业通风实验 实验内容：管道内风速及风量的测定 （ 测压法） 实验学时：2学时 实验性质：综合 实验老师：杨振耀 张爱宁 管道内风速及风量的测定 （测压法） 在通风管道内测定风速及风量的方法 很多，有直接测定的，有间接测定的，本 部分主要介绍测压法。 一、实验目的 学习用测压法测定管道内风速风量的 几种方法并加以比较。 二、实验原理 将几种流量计都接入同一通风系统 中,当管道连接严密时系统各断面上的 流量应相同，各流量计的流量测定值也 应当是相等的。但是由于这些流量计的 原理各不相同,又因设计、制作、安装 等原因也都会产生误差． 本实验以比托管法为基准，测出通 风系统的风速、风量，其他几种流量计 与之进行比较，测出各自的流量系数或 者校正系数。 三．实验装置 背面图 正面图 图8 管道内风速风量测定实验装置 四、实验用仪器 比托管，倾斜式微压计，多管压力计， 玻璃水银温度计，空盒气压表等。 五、实验方法 采用测压法。有以下五种方法： 比托管法，笛 形流量计法，双纽线集流器法，孔板流量计法，喷 嘴流量计法 为使实验系统的风量可调，用可控硅调速装置 改变直流电机的输入电压，在v=120～180v之间 任取三个不同的电压，从而得到系统中不同的 三个风量，每改变一个风量，均用比托管法测 出断面上的动压，同时记录双纽线集流器，笛 形流量计，孔板流量计，喷嘴流量计的压差值， 然后按有关公式计算出相应的系数。 六．实验步骤 (1)比托管法 按已介绍的比托管法进行测 定,注意倾斜式微压计的初始读数和仪器 常数K. Ldi (l 1 - l 2) K 式中:Ldi—— 测点动压值,㎜H2O; ι2 —— 微压计的终读数，㎜H2O; ι1—— 微压计的初读数，㎜H2O; K —— 仪器常数。 (2)笛形流量计 Pdp Pdp 式中:ξ——笛形流量计的校正系数； Pdp——比托管法测出的断面平均动压，Pa; Pdp′——笛形流量计测出的断面平均动压，Pa。 (3)双纽线集流器 Pdp Pj 式中：ξ——双纽线集流器的校正系数： Pdp ——比托管法测出的断面平均动压，Pa; ︳Pj︳ ——双纽线集流器测出的静压绝对值，Pa． (4)孔板流量计 (5)喷嘴流量计 孔板直径D=150㎜,按前述公 式（1）计算 喷嘴的喉口直径 D=70㎜,按 前述公式（2）（3）计算 七．数据处理 将原始数据记录于表3、４、5,将计算整 理数据记录于表6 表3 表4 表5 表6 基本数据记录表 比托管法测定记录表 其他四种方法测定记录表 计算结果整理表 八．问题讨论 1）在实验室里，管道内风速及风量的测定有哪 些必要的条件？在实际工程中又将如何？ 2）用比托管法测定风速时，使用比托管和倾斜 式微压计有哪些注意事项？它们应如何连接？ 3）请你对实验中几种流量计的适用性，精确性 给予评价？ 4）你还了解到有什么仪器可以做管道内风速和 风量的测定，请给予简单地介绍。 一．比托管法 1．测定断面选择 2．测点布置 （1）矩形管道 （2）圆形管道 3．管道内压力的测定 静压Pj，动压Pd，全压Pq Pd 2 2 式中： Pd——测点的动压值， Pa； ρ ——空气密度，㎏/m3； ν ——空气流速，m/s． 在测定断面上测得各点的压力值后， 计算其平均值． 图3 测压管与微压计的连接 4．管道内速度的计算 p 2 Pdp B 287 273.15 tn 式中：νp ——平均流速， m/s； Pdp ——断面上平均动压值，Pa； ρ ——空气密度，㎏/m3； B ——当地大气压力， Pa； tn ——管道内空气温度，℃ 5. 管道内流量的计算 式中：Ｌ——管道内的流量， m3／s； ν ——平均流速， m/s； Ｆ——管道断面积，㎡． L=vF 二．笛形流量计 笛形流量计多用于实验室需要监 测流量的实验台上。分全压测管和静 压测管，将平均全压测管和平均静压 测管接在微压计上，其差值即为该断 面处的平均动压。其测定原理同比托 管法相同。 1.风管 2.全压测管 3.静压测管 图4 笛形流量计 三．双纽线集流器 多用于实验室测定中，是管道 进口处的一种差压式流量测定 装置。 在忽略阻力损失的情况下，在 集流器断面②处测得的静压绝 对值在数值上等于动压值。 22 P 2 j2 图5 双纽线集流器 四．孔板流量计 孔板流量计是差压式流量计的一种，是利用流体节 流原理产生压力差来测定流体流量的。 L F0 2 P1 P 2 ⑴ 式中：Ｌ——管道内流量，m3／s； α——流量系数； Ｆ０ ——孔板孔口面积， ㎡； Ｐ１ ——孔板前静压值， Pa； Ｐ２ ——孔板前静压值， Pa； ρ ——流体密度，㎏/m3． 图6 孔板流量计 五．喷嘴流量计 喷嘴流量计是差压式流量计的一种，测定原理 同孔板流量计。 L 1.41CFn n 图7 喷嘴流量计 Pd 1.41CFn n B Pj 287 273.15 tn P ⑵ n ⑶ 若有n个相同的喷嘴同时工作，其总流量为Ｌz＝ nＬ 上述式中：Ｌ——经过喷嘴的空气流量， m3／s； Ｌz ——空气的总流量，m3／s； Ｃ——喷嘴流量系数； Ｆn ——喷嘴喉口部面积，㎡； Pd ——喷嘴喉部处动压， Pa； △ P ——喷嘴前后静压差， Pa； ρn ——喷嘴入口处的空气密度，㎏/m3； B ——当地大气压力， Pa； Pj ——喷嘴入口处静压，Pa； tn ——喷嘴入口处空气温度，℃ n ——喷嘴个数．