【资料】边界层-压力计及压差计-流速及流量的测量汇编
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1-6 流速和流量的测量1
（2） C 0 选择在定值范围内， 即 Re d 取值较大 （3）合适的孔板流量计，其C0值为0.6～0.7
4、孔板流量计特点 （1）阻力损失大
2 u0 2 Rg ( i ) hf C0 2
一般为0.8
阻力损失正比于压差计读数R： R↑， uo↑，hf↑
（2）测量范围窄
1 u 0 0
2
缩脉
3
p1
1
2
3
2 u2 u12
2( p1 p2 )
(1)
R 孔板流量计
u1 A1 u2 A2
2( p1 p2 )
A2 位于孔口前方无法测量，而 A0孔可知，可代表 A2
（1）式可写为： u02 u12 C 其中C为校正系数
（2）
流股截面最小处，速度最大，而相应的静压强最低，称为缩脉
u0
2
1 2 p p1 p2 g ( Z 2 Z1 ) (u0 u12 ) 2
升力： pAf F F2 1
1
1
u1
p1
A f 转子最大横截面积
升力由两个分力F1、F2构成
F1为位能差产生：F1 g ( z2 z1 ) Af Vf g （浮力）
qV u0 A0 C0 A0
2 Rg ( i )
A0 m A1
面积比
2、孔流系数 C 0
通过实验求得
p31.图1-25
Red
C 0 f ( R ed , m)
当 Re 一定值后， 3、安装与使用
du1
Co (m)
d （1）上、下游必须有一定的直管距离（15～40） 和 5 d
流体流速与流量的计算与测量
流体流速与流量的计算与测量流体流速与流量是涉及流体力学的重要概念，对于流体力学的研究和实际应用具有重要意义。
本文将介绍流体流速与流量的概念，以及计算和测量相应数值的方法。
一、流体流速的概念及计算方法流体流速是指流体在单位时间内通过管道或任何其他容器横截面的体积流量。
流体流速可以用公式v = Q/A来计算，其中v表示流速，Q表示流体通过横截面的体积流量，A表示横截面的面积。
根据流体的性质和实际应用的不同，我们需要采用不同的方法来计算流体流速。
以下是几种常见的计算方法：1. 流体通过管道的流速计算：当流体通过圆管时，我们可以使用公式v = 4Q/πD^2来计算流速，其中D表示管道的直径。
这个公式是基于流体连续性方程和泊松方程推导得出的。
2. 流体通过孔口的流速计算：当流体通过小孔或喷嘴时，我们可以使用公式v = √(2gh)来计算流速，其中g表示重力加速度，h表示从孔口到液面的高度差。
这个公式是基于能量守恒原理和伯努利定律推导得出的。
3. 流体通过泵的流速计算：当流体被泵送时，我们可以使用公式v = Q/A来计算流速，其中Q表示泵的流量，A表示泵出口的横截面积。
二、流体流量的概念及计算方法流体流量是指流体在单位时间内通过特定截面的质量或体积。
流体流量的计算方法根据不同的实际应用可以有所差异。
以下是几种常见的流体流量计算方法：1. 流体质量流量计算：流体质量流量可以使用公式m = ρQ来计算，其中m表示流体的质量流量，ρ表示流体的密度，Q表示流体通过截面的体积流量。
2. 流体体积流量计算：流体体积流量可以通过直接测量流体通过的容器的体积来计算。
具体的计算方法根据容器的形状和流体流动的特点可以有所不同。
三、流体流速和流量的测量方法为了准确地测量流体流速和流量，我们可以采用不同的设备和方法。
以下是几种常见的流体流速和流量的测量方法：1. 流速测量方法：- 流速测量仪：采用这种方法可以直接获得流体的流速数值，常见的流速测量仪有流量计和流速计。
流体力学4
(
)
ρA f
转子流量计必须垂直安装，且应安装旁路以便于检修
优点：读取流量方便，流体阻力小，测量精确度较高，能用于 腐蚀性流体的测量；流量计前后无须保留稳定段。 缺点：玻璃管易碎，且不耐高温、高压。
转子流量计
P47页倒数第一行，ⅹ 页倒数第一行， 页倒数第一行
u0 0 0
升力
浮力
思考：以下几个说法是否正确？ 思考：以下几个说法是否正确？ 1、转子流量计以转子的位置来指示流 是因为高度与流量成正比。 量，是因为高度与流量成正比。 2、转子流量计的环隙速度u0为常数。 转子流量计的环隙速度 为常数。 3、转子流量计的永久阻力损失wf不随 转子流量计的永久阻力损失 流量而变。 流量而变。 P46页第一自然段， 页第一自然段， 页第一自然段 4、转子流量计的升力不随流量而变。 转子流量计的升力不随流量而变。
CD 1 1 − 2 2 A0 A1
2( p1 − p2 )
1 0 R
ห้องสมุดไป่ตู้
2
ρ
孔板流量计
u0 =
1 − ( A0 A1 )
CD
2( p1 − p 2 )
2
ρ
= C0
2 gR ( ρ 0 − ρ )
= C0
2( p1 − p 2 )
ρ
ρ
孔流系数
V = u0 A0 = C 0 A0
2gR( ρ 0 − ρ )
P47页中间自然段，ⅹ 页中间自然段， 页中间自然段 P47页中间自然段，ⅹ 页中间自然段， 页中间自然段
1
重力
1
u1
测量流体流量时，随着流体流量的增大， 测量流体流量时，随着流体流量的增大，转子流量计两端 压差值 不变 ；孔板流量计两端压值
第四章_流速与流量测量-72页PPT精选文档
当单色光束入射到运动体上某点时，光波在该 点被运动体散射，散射光频率与入射光频率相 比，产生了正比于物体运动速度的频率偏移， 称为多普勒频移。
P静 止 时 ， 入 射 光 频 率 为 ： f0 = c / λ i, c为 光 速 ， i为 入 射 光 波 波 长 。 K i表 示 平 行 于 入 射 光 波 矢 量 的 单 位 矢 量 ； K s表 示 平 行 于 散 射 光 波 矢 量 的 单 位 矢 量 若 P点 以 速 度 v ki远 离 光 源 ， 则 对 P 点 来 说 入 射 光 的 视 在 频 率 为 ：
=
v ( k s λi
ki) =
v(cosθ1+cosθ 2) λi
其中 :
为
1
物
体
至
光
源
方
向
与
物
体
运
动
方
向
间
的
夹
角
;
2为 物 体 至 观 察 者 方 向 与 物 体 运 动 方 向 间 的 夹 角
后向散射型多普勒测速原理
从入射光束方向看，后向散射是指接收散射光束 的光电检测器位于被测物体后面，即与光源在同 一侧。激光器S发出光束垂直人射到运动体，并 在P点散射，散射光由光电检测器R接收。根据多 普勒效应检测多普勒频移，如果人射光与散射光 的夹角为，则多普勒频移为：
v
2
(
pt
ps )
为皮托管系数，由实验标定。 一般在0.99～1.01之间。
皮托管是测量流体速度的主要工具之一,广泛用于
船舶和飞行体的测速。在测量时，只要把皮托管
对准流体流动的方向，使内管顶端（滞止点）能
感受全压力 pt，而具有静压孔的外管感受静压力 ps。
P静 止 时 ， 入 射 光 频 率 为 ： f0 = c / λ i, c为 光 速 ， i为 入 射 光 波 波 长 。 K i表 示 平 行 于 入 射 光 波 矢 量 的 单 位 矢 量 ； K s表 示 平 行 于 散 射 光 波 矢 量 的 单 位 矢 量 若 P点 以 速 度 v ki远 离 光 源 ， 则 对 P 点 来 说 入 射 光 的 视 在 频 率 为 ：
=
v ( k s λi
ki) =
v(cosθ1+cosθ 2) λi
其中 :
为
1
物
体
至
光
源
方
向
与
物
体
运
动
方
向
间
的
夹
角
;
2为 物 体 至 观 察 者 方 向 与 物 体 运 动 方 向 间 的 夹 角
后向散射型多普勒测速原理
从入射光束方向看，后向散射是指接收散射光束 的光电检测器位于被测物体后面，即与光源在同 一侧。激光器S发出光束垂直人射到运动体，并 在P点散射，散射光由光电检测器R接收。根据多 普勒效应检测多普勒频移，如果人射光与散射光 的夹角为，则多普勒频移为：
v
2
(
pt
ps )
为皮托管系数，由实验标定。 一般在0.99～1.01之间。
皮托管是测量流体速度的主要工具之一,广泛用于
船舶和飞行体的测速。在测量时，只要把皮托管
对准流体流动的方向，使内管顶端（滞止点）能
感受全压力 pt，而具有静压孔的外管感受静压力 ps。
边界层,压力计与压差计,流速与流量的测量23页PPT
边界层,压力计与压差计,流速与流量的 测量
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
0
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
化工原理 第一章 流速和流量的测量
2Rg (0 )
0.648 0.785 0.0752 2 0.08 9.81 (13600 880) 880
0.0136(m3/s) 48.96(m3/h)
2020/7/10
校核Re： 管内的平均流速为：
u qV 0.0136 1.1(m/s)
4
d12
0.1252
4
管道的Re：
2020/7/10
0′ 1′
4、流量的测定 【原理】由于流量（qv）与环隙面积（AR）有关，在 圆锥形筒与浮子的尺寸固定时，环隙面积AR决定于 浮子在筒内的位置，因此，转子流量一般都以转子 的停留位置来指示流量。 【读数】转子流量计玻璃管外表面上刻有流量值， 根据转子平衡时其上端平面（最大截面）所处的位 置，即可读取相应的流量。
2020/7/10
渐缩管
喉管
渐扩管
测压口
测பைடு நூலகம்口
文氏流量计的结构示意图
2020/7/10
2020/7/10
文氏流量计实物图
2、文丘里流量计的测量原理
2020/7/10
【说明】文丘里流量计的测量 原理与孔板流量计相同，也属 于差压式流量计。
根据所连接的U型管压差计确 定R，然后使用公式计算体积流 量。
2020/7/10
3、转子流量计的流量方程
转子共受到三个力：重力（向下）、
压力（向上）、浮力（向上）。
当转子静止不动时，三个力平衡，即：
( p1 p0 ) Af V f g f V f g
0
由此可推得转子流量计的体积流量为：
1
qV CR AR
2( f )V f g Af
AR——转子上端面处环隙面积 CR——转子流量系数
流速和流量的测定
转子形状的选择着眼于促使边界层脱体,以便在较小Re时 即出现高度湍流,使CR为一常数。 当转子流量计的结构与被测流体均已定的条件下，转子流 量计的永久阻力损失不随流量而变，因而转子流量计常用 于流量范围较宽的场合。
优点：读取流量方便，测量精度高，能量损失很小，测量 范围宽，可用于腐蚀性流体的测量，流量计前后无须保留 稳定段。 缺点：流量计管壁大多为玻璃制品，不能经受高温和高压， 一般不能超过120℃和392~490kPa，在安装使用过程中也容 易破碎，且要求垂直安装。
qv1
qv2
转子流量计
P V f g( f ) Af
当用固定的转子流量计测量某流体的流量时，式中Vf 、 Af 、f 、均为定值，所以Δp亦为恒定，与流量大小无关 当转子稳定于某位置时，环隙面积为固定值，因此， 流体流经环隙的流量与压力差的关系可借流体通过孔板 流量计锐孔的情形进行描述，即
毕托管与点速度
2 R( ) g
umax
例1-19解题思路
u qm u Re max umax umax
2 gR
0
T0 P T P0
孔板流量计
利用孔板两侧压力差测定流体的流量
分析处理方法：
1.按=0处理 2.考虑≠0的情况 3.考虑取压方法的影响
2
d0
A0
A1
d 1 0.3 0.15 0.082m
A0
4
d0 0.785 0.0822 0.00528m 2
2
由式（1-71a）可求得最大流量的压差计读数Rmax为
Rmax q v max
2
2 2 C0 A0 2 g
优点：读取流量方便，测量精度高，能量损失很小，测量 范围宽，可用于腐蚀性流体的测量，流量计前后无须保留 稳定段。 缺点：流量计管壁大多为玻璃制品，不能经受高温和高压， 一般不能超过120℃和392~490kPa，在安装使用过程中也容 易破碎，且要求垂直安装。
qv1
qv2
转子流量计
P V f g( f ) Af
当用固定的转子流量计测量某流体的流量时，式中Vf 、 Af 、f 、均为定值，所以Δp亦为恒定，与流量大小无关 当转子稳定于某位置时，环隙面积为固定值，因此， 流体流经环隙的流量与压力差的关系可借流体通过孔板 流量计锐孔的情形进行描述，即
毕托管与点速度
2 R( ) g
umax
例1-19解题思路
u qm u Re max umax umax
2 gR
0
T0 P T P0
孔板流量计
利用孔板两侧压力差测定流体的流量
分析处理方法：
1.按=0处理 2.考虑≠0的情况 3.考虑取压方法的影响
2
d0
A0
A1
d 1 0.3 0.15 0.082m
A0
4
d0 0.785 0.0822 0.00528m 2
2
由式（1-71a）可求得最大流量的压差计读数Rmax为
Rmax q v max
2
2 2 C0 A0 2 g
流量和流速的测量
pf
,0
1dd10
2
(p1
p0)
孔板的缩口愈小，孔口速度愈大，阻力损失愈大。所
以，选择合适的孔板流量计A0/A1的值，是设计该流量计 的核心问题。
2024/6/21
三、文丘里流量计
管道中的流量为
Vs CvA0
2gR A
Cv的值一0.般 98~为 0.9。 9
优点：阻力损失小，大多数
用于低压气体输送中的测量
2024/6/21
令C0 CD
1
1A0 / A1 2
C0—— 孔 流 系 数 ，
u0C0
2p1p0
C0=f (A0/A1,Re1)
用孔板前后压强的变化就可以计算孔板小孔流速u0 U型管压差计读数为R，指示液的密度为ρA
p1p0AgR
u0 C0
2gRA
2024/6/21
若以体积或质量表达， 则
Vs C0A0
1) 优点 阻力损失小，测量范围宽， 流量计前后不需稳定管段。
2) 缺点 不耐高压 (小于0.5 MPa)， 管道直径有限 (小于50mm)。
2024/6/21
5、安装
1) 必须垂直安装（只能测垂直管中流量）； 2) 必须保证转子位于管中心；
（转子上刻有斜槽） 3) 为便于检修，流量计应有旁路。
6、使用
2、孔板流量计的工作原理
流体流到孔口时，流股截面收缩，通过孔口后，流股还 继续收缩，到一定距离（约等于管径的1/3至2/3倍）达到最 小，然后才转而逐渐扩大到充满整个管截面，流股截面最小 处，速度最大，而相应的静压强最低，称为缩脉。因此，当 流体以一定的流量流经小孔时，就产生一定的压强差，流量 越大，所产生的压强差越大。因此，利用测量压强差的方法 就可测量流体流量。
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应力，用τyx表示。
2020/7/14
随着流动距离的增大，Re= ρ ν ∞ χ / μ数值变大，会 有一段过渡到湍流，称为过渡区边界层。
边流界体层流内经流固动体将壁会前出缘现时不，稳边定界状层态的，流并动逐一渐般过为渡层到流湍， 流称，为此层后流的边边界界层层。称为湍流边界层。
2020/7/14
1.压力计：
2020/7/14
2020/7/14
2.压差计：
（1）U形压差计
设指示液的密度为 0 ，
p1
被测流体的密度为 。
A与A’ 面 为等压面，即 pA pA'
而 pAp 1g(m R )
pA ' p2gm 0gR
A
p2
m R A’
2020/7/14
所以
p 1g (m R ) p 2g m 0 gR
u 2gR(0 )
2020/7/14
流量的计算：
将U形压差计公式代入式中，得：
u0 C0
2Rg(0 )
根据u0即可计算流体的体积流量：
qV u0A0 C0A0
2R(g0)
质量流量：
q mq V C 0A 0 2 R(g 0 )
2020/7/14
三、文丘里（Venturi）流量计
文丘里流量计的流量计算
由于文丘里流量计的测量原理与孔板流量计相同， 其流量计算公式也与孔板流量计相似，即：
qV CvA0
2gR 0
2020/7/14
四、转子流量计
1、转子流量计的结构 （1）上粗下细的锥形玻璃管（锥 角约在4°左右）； （2）管内一个密度大于被测流体 的固体转子（或称浮子）； （3）流体自玻璃管底部流入，经 过转子和管壁之间的环隙，再从 顶部流出。
边界层 Le
充分发展的流动
进口段长度（Le）：流动达到充分发展所需的管长 P70
管内充分发展： 层流时：Le/d≈0.05Re （Re=ρud/μ) 湍流时：le≈40~50d
2020/7/14
边界层 压力计与压差计的测量 流速与流量的测量
2020/7/14
二：静力学 基本方程的应用 ： 压力计与压差计的测量
边界层-压力计及压差计-流速及 流量的测量
一：边界层
概念：
边界层：紧贴壁面非常薄的一区域，流体速度的
变化主要发生在这里。
主体区（外流区）：边界层以外的流动区域。
黏度：速度梯度为1时，单位受力面积上流体层 之间内摩擦力的大小。
黏度应力：两相邻流体层之间单位面积上的内 摩擦力（实际上是表面力中的切应力，又称剪
整理得
p1p2(0)gR
若被测流体是气体， 0 ，则有
p1p2 Rg0
2020/7/14
（2）双液体U管压差计 适用于压差较小的场合。 密度接近但不互溶的两种指示
液A和C (AC) ；
扩大室内径与U管内径之比应 大于10 。
p 1p 2R(g AC )
2020/7/14
（3） 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度，
转子流量计流动示意图
2020/7/14
2020/7/14
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
如空气作为指示剂。
p 1p 2R(g 0)R g
（4） 倾斜式压差计 适用于压差较小的情况。
（5） 复式压差计 适用于压差较大的情况。
2020/7/14
边界层 压力计与压差计的测量 流速与流量的测量
2020/7/14
三：流速与流量的测量
1. 流速：单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。
（平均流速）： u q v A
m/s
2. 质量流速：单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。
Gqmqvu kg/（m2·s）
AA
流量与流速的关系： qmqvuAGA
• 测速管（皮托管） • 孔板流量计 • 文丘里流量计 • 转子流量计
2020/7/14
一、测速管
测速管又称皮托（Pitot）管
测量原理：流体以流速u流向测速管，在内 管口A处降为0。
PA ρg
ρPg
vu 2
2g
内管处测得的是管口所在位置的局部流体动 压头与静压头之和，称为冲压头（能）。
2020/7/14
内外管之压强差为： PP内－ 管P外＝ 管2u2
若使用U形管压差计，所测流体的密度为ρ， U型管压差计内充有密度为ρ0 的指示液， 读数为R。
PP 内－ 管 P 外＝ 管 2 u2(0)gR
2020/转子共受到三个力：重力（向下）、
压力（向上）、浮 力（向上）。
u0
当转子静止不动时，三个力平衡，即：
0
0′
(p 1 p 0 )A fV fgfV fg
由此可推得转子流量计的体积流 1
1′
量为：
qV CRAR
2(f )Vf g Af
AR——转子上端面处环隙面积 CR——转子流量系数
2020/7/14
随着流动距离的增大，Re= ρ ν ∞ χ / μ数值变大，会 有一段过渡到湍流，称为过渡区边界层。
边流界体层流内经流固动体将壁会前出缘现时不，稳边定界状层态的，流并动逐一渐般过为渡层到流湍， 流称，为此层后流的边边界界层层。称为湍流边界层。
2020/7/14
1.压力计：
2020/7/14
2020/7/14
2.压差计：
（1）U形压差计
设指示液的密度为 0 ，
p1
被测流体的密度为 。
A与A’ 面 为等压面，即 pA pA'
而 pAp 1g(m R )
pA ' p2gm 0gR
A
p2
m R A’
2020/7/14
所以
p 1g (m R ) p 2g m 0 gR
u 2gR(0 )
2020/7/14
流量的计算：
将U形压差计公式代入式中，得：
u0 C0
2Rg(0 )
根据u0即可计算流体的体积流量：
qV u0A0 C0A0
2R(g0)
质量流量：
q mq V C 0A 0 2 R(g 0 )
2020/7/14
三、文丘里（Venturi）流量计
文丘里流量计的流量计算
由于文丘里流量计的测量原理与孔板流量计相同， 其流量计算公式也与孔板流量计相似，即：
qV CvA0
2gR 0
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四、转子流量计
1、转子流量计的结构 （1）上粗下细的锥形玻璃管（锥 角约在4°左右）； （2）管内一个密度大于被测流体 的固体转子（或称浮子）； （3）流体自玻璃管底部流入，经 过转子和管壁之间的环隙，再从 顶部流出。
边界层 Le
充分发展的流动
进口段长度（Le）：流动达到充分发展所需的管长 P70
管内充分发展： 层流时：Le/d≈0.05Re （Re=ρud/μ) 湍流时：le≈40~50d
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边界层 压力计与压差计的测量 流速与流量的测量
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二：静力学 基本方程的应用 ： 压力计与压差计的测量
边界层-压力计及压差计-流速及 流量的测量
一：边界层
概念：
边界层：紧贴壁面非常薄的一区域，流体速度的
变化主要发生在这里。
主体区（外流区）：边界层以外的流动区域。
黏度：速度梯度为1时，单位受力面积上流体层 之间内摩擦力的大小。
黏度应力：两相邻流体层之间单位面积上的内 摩擦力（实际上是表面力中的切应力，又称剪
整理得
p1p2(0)gR
若被测流体是气体， 0 ，则有
p1p2 Rg0
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（2）双液体U管压差计 适用于压差较小的场合。 密度接近但不互溶的两种指示
液A和C (AC) ；
扩大室内径与U管内径之比应 大于10 。
p 1p 2R(g AC )
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（3） 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度，
转子流量计流动示意图
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如空气作为指示剂。
p 1p 2R(g 0)R g
（4） 倾斜式压差计 适用于压差较小的情况。
（5） 复式压差计 适用于压差较大的情况。
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边界层 压力计与压差计的测量 流速与流量的测量
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三：流速与流量的测量
1. 流速：单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。
（平均流速）： u q v A
m/s
2. 质量流速：单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。
Gqmqvu kg/（m2·s）
AA
流量与流速的关系： qmqvuAGA
• 测速管（皮托管） • 孔板流量计 • 文丘里流量计 • 转子流量计
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一、测速管
测速管又称皮托（Pitot）管
测量原理：流体以流速u流向测速管，在内 管口A处降为0。
PA ρg
ρPg
vu 2
2g
内管处测得的是管口所在位置的局部流体动 压头与静压头之和，称为冲压头（能）。
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内外管之压强差为： PP内－ 管P外＝ 管2u2
若使用U形管压差计，所测流体的密度为ρ， U型管压差计内充有密度为ρ0 的指示液， 读数为R。
PP 内－ 管 P 外＝ 管 2 u2(0)gR
2020/转子共受到三个力：重力（向下）、
压力（向上）、浮 力（向上）。
u0
当转子静止不动时，三个力平衡，即：
0
0′
(p 1 p 0 )A fV fgfV fg
由此可推得转子流量计的体积流 1
1′
量为：
qV CRAR
2(f )Vf g Af
AR——转子上端面处环隙面积 CR——转子流量系数