1、流量流速的測定及常見流體測速儀如何測定流體的流速和流量對于流體力學來說是一門非常重要的研究，如今，有關流體的測量與我們的生活息息相關。由于實際流動非常復雜，實驗研究和流體測量仍然是檢驗理論分析和數值計算結果最終的具有說服力的方法。那么該如若測定流量及流速呢？對于流體流量的測定，有以下幾種常見的儀器。1. 文丘里管流量計文丘里管由漸縮管、中間的喉部斷面和漸擴管組成，漸縮管內速度增加，壓力下降，漸擴管內動能又轉變為壓力能，速度減小，壓力增加。因為壓力與流速有關，所以可以用來測流量。如圖7。7所示，以管道軸線為基準面， 1和2兩斷面間伯努力方程為2Vi2g代入連續性方程A2石v.v2，得:2V22g

2、2g (Zi Pi) (Z2 P2文丘里管能夠精確測量管道內流體流量，除了安裝費用外，文丘里管唯一的不足是在管路中增加一個摩擦損失事實上，所有損失都發生在漸擴管中， 即圖中2和3斷面間，一般為為了測量精確，在文丘里管前面應該至少有管道直徑的510倍的直管段。所需要的直管段長度取決于進口斷面的條件。隨管徑比率增加，進口斷面處流動影響增大。壓力差測量應該用管道周圍的環形測壓管，并保證在兩個斷面處有適當的開孔數 對于一個給定的文丘里管，除特殊給定外，通常假設雷諾數超過105，值根據實驗確定，稱為文丘里管系數。它的值約在0.950.98之間。文丘里管長期使用后卩可能下降1%2%。2。節流式流量計結構簡

3、單，無可動部件；可靠性較高；復現性能好；適應性較廣，它適用于各種工況下的單相流體，適用的管道直徑范圍寬，可以配用通用差壓計；裝置已標準化安裝要求嚴格；流量計前后要求較長直管段；測量范圍窄，一般范圍度為3 : 1 ;壓力損失較大；對于較小直徑的管道測量比較困難；精確度不夠高（土 1%- ± 2%）。1節流元件2-引壓管路3 三閥組4 差壓計 測量原理及流量方程：2P1U1P22U21 222Pi、p2 截面1和2上流體的靜壓力;5、u2 截面1和2上流體的平均流速;D、d 截面1和2上流束直徑;采用節對于可壓縮流體，考慮到節流過程中流體密度的變化而引入流束膨脹系數進行修正, 流件前的流

4、體密度，由此流量公式可更一般的表示為：體積流量質量流量qvqm7d22 p護.2 p結論：流量與壓力差的平方根成正比3. 轉子流量計轉子流量計也是利用節流原理測量流體的流量，但它的差壓值基本保持不變，是通過節流面積的變化反映流量的大小，故又稱恒壓降變截面流量計，也有稱作浮子流量計。轉子流量計可以測量多種介質的流量，更適用于中小管徑、中小流量和較低雷諾數的流量測量。根據流體連續性方程和伯努利方程，轉子流量計的體積流量可表示為：qv流量系數；A-轉子與錐形管間的環形流通面積;-流體密度；p 差壓。4。容積式流量計容積式流量計是直接根據排出體積進行流量累計的儀表，它利用運動元件的往復次數或轉速與流體

5、的連續排出量成比例對被測流體進行連續的檢測。容積式流量計可以計量各種液體和氣體的累積流量，由于這種流量計可以精密測量體積量，所以其類型包括從小型的家用煤氣表到大容積的石油和天然氣計量儀表，廣泛地用作管理和貿易的手段。測量原理：單位時間內所排出固定容積的數目作為測量依據 設：V0-計量室的容積n轉子的旋轉次數則 V nVo對于流速的測定有以下幾種常見儀器1。畢托管畢托在1733年首次用一根彎成直角的玻璃管測量了塞納河的流速。彎成直角的開口細 管就是簡單的畢托管，是利用駐點壓力原理制成的一種常用的測速儀器。它具有可靠度高、 成本低、耐用性好、使用簡便等優點 畢托管原理是應用伯努利方程，通過測量點壓

6、強的方法來間接地測出點速度的大小。最簡單的畢托管就是一根彎成90°的開口細管，如圖所示。流動流體中，靜止物體最前緣點速度為0,稱為駐點或前駐點，駐點處的動能全部轉換為壓力能，駐點處壓強稱為總壓P0,由伯努利能量方程可得：2直衛u_2g如果測得某點的總壓 P0和靜壓P,就可以得到該點的速度。在工程應用中，一般把畢托 管的一端放到壓力管內流體中， 開口頂端對準來流，在畢托管入口處形成一個駐點 ，靜壓管和 畢托管組合成一體，靜壓管包圍著畢托管，并在駐點之后適當距離的外管壁上沿圓周均勻地 鉆幾個小的靜壓測孔，用U型管測出內管總壓和環形空間內靜壓或差值厶h，計算得到測點處的流速。測點處流速為：

7、u 2gP0 P . 2g h2. 熱線（膜）測速儀熱線測速儀，發明于 20世紀20年代.其基本原理是將一根細的金屬絲放在流體中，通電 流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因此將金屬絲稱為"熱線”。當流體沿垂直方向流過金屬絲時，將帶走金屬絲的一部分熱量， 使金屬絲溫度下降。通過測量熱線兩端的電壓. 即可確定流速。熱線測速儀的優點是：體積小，對流場干擾小，測量精度高，適用范圍廣；不僅可用于氣 體也可用于液體，在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動中均可使用，除了測量平均速度外，特別適用于測量紊流脈動速度，除了測量單方向運動外還可同時測量多個方向的速度分量:頻率響應高，重復性好。熱線測速儀的缺點是探頭對流場有一定干擾，熱線容易斷裂。3。激光多普勒測速儀激光多普勒測速儀是測量通過激光探頭的示蹤粒子的多普勒信號，再根據速度與多普勒頻率的關系得到速度.其基本原理是將激光投射到流動流體中一個固定的非常小的區域，實際 上是一個點處.當流體中小顆粒（約納米大小）或氣泡隨流體流過測試區域時，LDV測得了光發散的多普勒偏移，可以精確