关于皮托管瓦斯测流的原理及计算公式
皮托管介绍(相关知识)
皮托管介绍1. 测量原理和结构1.1 测量原理皮托静压管(以下简称皮托管)是由一个垂直在支杆上的圆筒形流量头组成的管状装置。
本装置在侧壁周围有一些静压孔, 顶端有一个迎流的全压孔。
它能测出差压，并根据差压确定流场中某处的流速，由流速与面积的乘积计算出流量。
皮托管的测量原理是基于伯努利方程在空气中应用的一个实例，如图1所示。
当理想流体均匀的平行流向静止物体时，设想其中一条流线撞在物体上（即图1中的A 点），在此处流体发生分岔，A 点称为滞止或驻点，A 点的流速为零，V A ＝0。
图1 皮托管静压管原理结构图如果我们选择两个截面Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ、Ⅰ－Ⅰ截面流动没有受到任何的影响，流束是平行的，流速形成规则的速度分布，截面上各点的静压力相等。
Ⅱ－Ⅱ截面流动受到影响，流束密集，流速加快，静压降低。
则两个面上的伯努利方程为222222222221111V V K P V K P ζρρ++=+ （1） 式中：ζ－Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ区间的流体阻力系数，这里可以不考虑即：ζ＝0； ρ— 流体密度，因为是均匀的12ρρρ==K －速度分布不均匀系数，这里可设K 1＝K 2＝1； P －两个截面的静压力；V －两个截面的流速，V 2＝V A ＝0。
整理得到公式为：22112P P V ρ-=（2）式中：P 2－总压力（因为动压为零）； P 1－静压力。
如图1所示，若在物体B 点开一个孔，由于均匀流场中静压力相等，则 P 1＝P B ＝P 0；令P 2＝P 1，V 1＝V ，公式（2）就变成为2021V P P ρ=-(3)()ρ02P P V -=(4)式中：P-P 0实际上是流场中某一点流体的动压力P 。
1.2 皮托管结构皮托管的原理结构如图2所示,当一台差压计两端分别与总压管和静压管连接,这样差压计上就可以显示出动压值来。
图2 皮托管静压管结构图2是一般皮托管的结构,为了能看清楚把两端放大。
如图中可以看到皮托管外形是一个直角弯折的金属管，与管轴平行安置的直角边是测头，其顶端有一个总压孔，在其侧壁有若干个静压孔。
瓦斯抽放量计算公式(孔板流量计测定瓦斯流量+皮托管测定瓦斯流量)
附录E附录E1.1孔板流量计测定瓦斯流量1.测定要求⑴测定前检查测定仪表，确认完好、灵敏，方可投入测定。
⑵测定仪表与检测管连通，接头不得漏气，仪表显示值稳定后方可读数、记录。
⑶一个测点一次测2～3组数据，取其平均值纳入计算。
⑷光学瓦斯仪测定瓦斯浓度，必须在测点气压状态下读数。
⑸测定温度时，温度计必须插入管内。
⑹测定管堵塞，必须处理后才能测定。
2.计算公式公式一：Q混=1．718×10-2K1））（（tc．－Ph2734481（m3/min）Q纯= Q混×C （m3/min）Q混-矿井标准状态下混合瓦斯流量（m3/min）K1-孔板实际流量特性系数，查表确定；见附表；K 1=189．76amD2a-标准孔板流量系数，查表确定；见附表；m-孔板中心与抽放管截面比，m=d2/D2d-孔板中心直径，m；D-抽放管直径，m；P-孔板进气端绝对静压力，Pah-孔板前后端测点之间压差，PaC-管内瓦斯浓度，%t-管内气体温度，℃Q纯-矿井标准状态下纯瓦斯流量（m3/min）公式二：Q混=3．51×10-2K2）（C．C．Ph-+12931716（m3/min）Q纯= Q混×C （m3/min）Q混-矿井标准状态下混合瓦斯流量（m3/min）K2-孔板特性系数；K 2=nBS孔2g×60n-孔板校正系数，一般取1；B-孔板收缩系数，d/D=0．5时，取0．625S孔-孔板中心孔面积，m2；g –重力加速度，9．8m/s2；P-孔板测定管处绝对静压力，mmHgh-孔板压差，mmH2OC-管内瓦斯浓度，%Q纯-矿井标准状态下纯瓦斯流量（m3/min）3、主要单位换算：1毫米汞柱（mmHg）=133．322 Pa1毫米水柱（mmH2O）=9．80665 Pa1千克每平方厘米（㎏f/㎝2）=9．80665×104 Pa1标准大气压（atm ）=1．03125×105 Pa附录E1.2：皮托管测定瓦斯流量1.测定要求⑴测定前检查皮托管全压（+）静压（-）气路，确认畅通，方可投入测定。
皮托管式流量计的测量原理及结构特点
皮托管式流量计的测量原理及结构特点皮托管是一种经典的流速测量元件，已经具有多个国际、国家标准和检定规程，广泛地应用于风洞流量标准装置、航空、气象、环保等领域。
针对冶金企业煤气的特点，这一经典的测量元件在测头型式、产品结构上，需要进行针对性的开发设计，才能很好地用于冶金企业煤气计量。
1、自整流V型皮托管式流量计的测量原理用皮托管进行封闭管道气体流量的测量是一种具有国际标准的测量方法。
在工业测量领域，由于成本和现场环境的限制，自整流V型皮托管式流量计依据采用单管的方式测量流量，其流速传感器依据皮托管原理设计，见图1。
在实际煤气流量测量和计算中，差压通过高性能的差压变送器进行测量，密度根据煤气的组分进行计算，公式中的测头系数、流速分布系数、干扰系数是能否准确测量流量的关键。
测头系数通过风洞标准流量装置进行标定来确定。
2、自整流V型皮托管式流量计的测头结构特点为了适应煤气脏污、含水、腐蚀性强等特征，自整流V型皮托管式流量计设计了V型带整流槽的流速测头。
V型测头的角度经过计算流体力学分析方法和流量标准装置验证，达到了最优化设计。
该种测头能长期使用于煤气、烟道气等脏污介质的流量测量，具有以下优点：（1）取压孔孔径大，防脏污堵塞能力强；（2）V 型测头为前后对称型式，可用于双向流的测量；（3）管线压力1 MPa 以内，均可不停气在线开孔安装；（4）带有吹扫接口，可连接吹扫装置，可用蒸汽或氮气进行吹扫；（5）设计在线疏通装置，可以在不停煤气、不拆卸流量计的情况下，进行流量计的清灰、清渣维护，并且不会产生煤气泄漏。
3、自整流V型皮托管式流量计的防堵原理测量冶金企业煤气的流量计，关键是能适应介质脏污，下面通过对比分析均速管式流量计堵塞的机理，来介绍自整流V型皮托管式流量计所采用的防堵结构设计，以及如何从原理上解决煤气中脏污杂质产生堵塞的这一问题。
（1）V型皮托管流量计采用大孔径测头，测头取压口的直径达到10mm。
（2）从测头取压口开始的整个取压管内介质为静止状态，粉尘、焦油等污物不会被带入引压管路中，因此不会产生因粉尘埋积而导致的堵塞。
皮托管流量计测量原理
皮托管流量计测量原理皮托管流量计是一种常用的流量测量设备，它基于一种特殊的原理来实现流量的准确测量。
本文将介绍皮托管流量计的测量原理，并深入探讨其工作原理和应用。
1. 引言皮托管流量计是一种常见的流量测量设备，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
它利用了流体动力学的基本原理，通过测量流体的压力差来计算流体的流速和流量。
2. 原理概述皮托管流量计基于伯努利方程和连续方程，利用流体在收缩和扩张管道中的流速变化来测量流量。
其基本原理可以概括为以下几点：2.1 伯努利方程伯努利方程是流体力学中最基本的方程之一，描述了流体在不同位置的速度、压力和高度之间的关系。
根据伯努利方程，流体的速度越大，压力越低，而流体的速度越小，压力越高。
2.2 收缩管道皮托管流量计中的收缩管道使流体通过一个较小的截面积，从而加速流体的流动速度。
根据伯努利方程，流体在收缩管道中的速度增加，压力相应降低。
2.3 扩张管道收缩管道之后，流体进入扩张管道，截面积增大，从而使流体的流速减小。
根据伯努利方程，流体在扩张管道中的速度减小，压力相应增加。
2.4 压力差测量皮托管流量计利用收缩和扩张管道中的压力差来测量流体的流速和流量。
通过测量收缩管道和扩张管道中的压力差，可以计算出流体的速度和流量。
3. 工作原理皮托管流量计通常由一个收缩管道和一个扩张管道组成。
当流体通过收缩管道时，流速增加，压力降低；当流体通过扩张管道时，流速减小，压力增加。
皮托管流量计中的压力差传感器可以测量收缩管道和扩张管道中的压力差，从而计算出流体的流速和流量。
4. 应用领域皮托管流量计广泛应用于液体和气体的流量测量。
在工业生产中，皮托管流量计常用于石油、化工、能源等行业的流程控制和计量。
在科学研究中，皮托管流量计常用于流体力学实验和流体动力学研究。
5. 总结皮托管流量计是一种基于伯努利方程和连续方程的流量测量设备。
它通过测量收缩管道和扩张管道中的压力差来计算流体的流速和流量。
皮托管测量流速的原理
皮托管测量流速的原理
皮托管是一种测量流速的仪器，其原理是通过流体动量定理来计算流速。
当流体通过管道时，它会受到管道内的摩擦力和阻力的影响，从而导致流速的变化。
皮托管利用了这种变化来计算流速。
皮托管由一个主管和一个垂直于主管的压力孔组成。
当流体通过主管时，它会经过一个收缩段，使流速增加，压力降低。
然后流体通过一个扩张段，流速减小，压力增加。
在这个过程中，流体在压力孔处产生一个压力差，这个压力差与流体速度成正比。
通过测量这个压力差，就可以计算出流速。
皮托管的优点在于它可以在不同的流量范围内提供准确的测量结果。
它也可以测量多相流体和高温高压流体。
然而，由于皮托管的结构比较复杂，所以安装和维护成本较高。
此外，皮托管对流体粘度和密度的变化比较敏感，因此在这些情况下需要进行校正。
总之，皮托管是一种可靠的测量流速的仪器，其原理是通过流体动量定理来计算流速。
虽然它有一些缺点，但它在工业和科研领域中得到广泛应用。
皮托管系数
皮托管系数1 什么是皮托管系数皮托管系数是指流体通过皮托管时所产生的压力和速度之间的比率。
它通常用于测量流体的流速，是流体力学领域中一个不可或缺的概念。
2 皮托管系数的计算公式皮托管系数的计算公式为：C = (A2/A1) * (2gh/(V^2))其中，C为皮托管系数；A1和A2分别为皮托管的截面积；h为皮托管的高度差；V为流体的速度。
3 皮托管系数的应用皮托管系数广泛应用于流体力学实验和工程应用中。
在实验室中，皮托管可以测量流体的流速和压力，以便研究流体力学的基本规律。
在工程应用中，皮托管可以用于测量管道中流体的流速和压力，以确保管道的正常运行。
4 皮托管系数的影响因素皮托管系数的大小受到多种因素的影响，主要有以下几个方面：1. 皮托管的形状和尺寸。
不同形状和尺寸的皮托管所产生的系数是不同的。
2. 流体的密度和粘度。
不同密度和粘度的流体对皮托管系数的影响也是不同的。
3. 流体的速度。
皮托管系数随着流体速度的增加而减小，这是由于高速流动会使流体分子之间的碰撞更加频繁，从而阻碍了流体的流动。
5 皮托管系数的改进与发展虽然皮托管系数已经被广泛应用于流体力学领域，但它仍然存在一些缺点，如受到纵向和横向速度的影响较大，精度不够高等。
因此，人们正在不断地探索和研究新的流速测量方法，如雷诺数和热线测量法等，以提高流速测量的精度和可靠性。
6 总结总之，皮托管系数是流体力学中一个非常重要的概念，它可以用于测量流体的流速和压力，是现代工程和科学研究的基础。
在未来的研究中，我们需要不断地学习和开发新的流速测量方法，以应对不断变化的科技和工程需求。
皮托管测试原理
皮托管测试原理皮托管测试是一种常用的空气动力测量方法，主要用于测量流体（如气体、液体）的流速和流量。
其基本原理是利用伯努利定理和连续性方程，通过测量流体在管道中的压力差来计算流速和流量。
皮托管测试具有结构简单、操作方便、测量精度高等优点，广泛应用于航空、航天、能源、环保等领域。
一、皮托管测试原理皮托管测试的基本原理是利用伯努利定理和连续性方程。
伯努利定理指出，在不可压缩、无黏性、沿流线流动的流体中，沿着流线的总能量保持不变。
总能量包括动能、势能和内能。
对于理想流体，内能可以忽略不计，因此总能量等于动能与势能之和。
在稳定流动条件下，动能与势能之和为常数，即总能量守恒。
连续性方程是指流体在流动过程中，任意截面上的体积流量相等。
根据连续性方程，我们可以得出以下关系：1. 在稳定流动条件下，流体在任意截面上的流速与横截面积成反比；2. 在稳定流动条件下，流体在任意截面上的压力与横截面积成正比；3. 在稳定流动条件下，流体在任意截面上的动能与横截面积成反比；4. 在稳定流动条件下，流体在任意截面上的势能与横截面积成正比。
基于以上原理，皮托管测试通过测量流体在管道中的压力差来计算流速和流量。
具体步骤如下：1. 将皮托管插入到待测流体的管道中，使皮托管的开口正对流体的流动方向；2. 测量皮托管上游和下游的压力差，通常使用压力计或压力传感器进行测量；3. 根据伯努利定理和连续性方程，计算出流体的流速和流量。
二、皮托管的结构及工作原理皮托管主要由两根平行的直管组成，其中一根直管的一端封闭，另一端与另一根直管的一端相连，形成一个“U”形结构。
皮托管的封闭端用于测量压力，称为静压端；另一端用于测量流体的流速，称为动压端。
在动压端的两侧，各有一个斜切面，使得流体在经过动压端时产生一个侧向分力，从而改变流体的流速分布。
这种结构有利于提高皮托管的测量精度。
当皮托管插入到待测流体的管道中时，流体会从动压端的斜切面处流入皮托管内部。
皮托管方法测量风速的范围
皮托管方法测量风速的范围皮托管是一种流体测量仪器，常用于测量气体或液体的流速。
在气象学中，皮托管被广泛用于测量风速。
它通过测量被流体流过的阻力差来计算流速。
皮托管的测量原理基于伯努利定律，根据阻力差来计算流速。
皮托管测量风速的原理如下：当风流经过皮托管时，在入口处的管道中，流速较慢，压力较大；而在出口处的管道中，流速较快，压力较低。
通过分析这两个压力的差异，可以计算得到流速。
皮托管的设计基于兰伯特标准大气模型，标准大气条件下的大气密度为1.225 kg/m³。
皮托管的常用测量公式如下：V = \sqrt{2((p_0 - p)/ρ)}其中，V代表风速（m/s），p_0代表静压（Pa），p代表总压（Pa），ρ代表流体密度（kg/m³）。
根据该公式，可以得知在已知压力差的情况下，可以计算得到风速。
但是，由于实际环境中风速的范围较大，所以为了确保测量的准确性和可靠性，需要选择合适的皮托管。
在选择合适的皮托管时，需要考虑以下几个因素：1.流速范围：不同类型的皮托管具有不同的测量范围。
一般来说，常用的皮托管可以测量的风速范围从几米每秒到几十米每秒不等。
在选购时，需要结合实际需求选择合适的风速范围。
2.温度范围：皮托管在测量过程中会受到环境温度的影响。
在高温或低温环境下，皮托管的性能可能会发生变化。
因此，在选购皮托管时，需要考虑所处的温度范围，选择能够适应该温度范围的皮托管。
3.精度要求：不同的应用场景对测量精度的要求不同。
一般来说，测量精度越高，价格相对也越高。
在选购皮托管时，需要根据实际需求来选择合适的精度水平。
4.管道直径：皮托管适用的管道直径范围也有一定限制。
需要根据实际管道直径来选择相应的皮托管。
总之，皮托管是一种可靠、精确的风速测量仪器。
在选择皮托管时，需要考虑实际需求，包括流速范围、温度范围、精度要求和管道直径等因素，以确保测量的准确性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于皮托管瓦斯测流的原理及计算公式
皮托管测流规范示意图
1、皮托管测量为测点的速压，换算为测点的流速。
平均流速测点的位置选择原理参考（《圆管流体平均流速与管道半径的关系》沈阳大学学报2008年2期）。
2、H d =½ρV 2 →
V=
（参考动能公式及流体力学的伯努利方程。
H d 为速压，ρ为混合气体密度，V 为流速）
3、Q 测=SV=60×(∏D 2/4)
（时间换算为分钟计算） 4、Q 标=(101325P -∆H ×27320273t ++) Q 测 ← Q 1P 1/T 1= Q 2P 2/T 2=常数
5、ρ=ρs +ρw
=（0.003458×273t
P -∆H +×100100C -）+（0.00012×16.038×273t P -∆H +×100100C -） =（273t
P -∆H +）×（0.003458－0.00001533C ） （参考《用皮托管测定瓦斯抽采管流量的技术建议》中国煤层气，2009年10月）（C 为瓦斯浓度，t 为温度℃，P 为实测大气压，ΔΗ为负压）
6、由第3、4、5公式导出
Q 标=(101325P -∆H ×27320273t
++) Q 测 =(101325P -∆H ×27320273t ++)×60×(∏D 2/4)
=(
101325P -∆H ×27320273t ++)×60×(∏D 2/4)
=29360101325⨯⨯∏⨯
⨯4×D 2
=0.1927×D 2
令t=17
=0.1927×D 2
在设计电子表格时，注意计量单位的换算，与国际统一计量量纲或计量单位一致。
附：皮托管测流相关规范示意图:。