上海交通大学：《生物工程单元操作原理》课程教学资源_流体流动_流体流动_5

习题3 用水塔向某处供水。液面高 度差为20m。总管长为100m, 管径100mm,流量为100m3h。 现需流量增加20%，决定在 管路当中50m处并联一条 20m 50m的管路（如图中虚线所 示)，求此管路直径应为多 B 少？为简化计算，可忽略 切局部阻力，并假定各管的 摩擦系数与单管时相同

习题 3 用水塔向某处供水。液面高 度差为20m。总管长为100m ， 管径100mm，流量为100m 3 /h 。 现需流量增加20%，决定在 管路当中50m处并联一条 50m的管路（如图中虚线所 示），求此管路直径应为多 少？为简化计算，可忽略一 切局部阻力，并假定各管的 摩擦系数与单管时相同。 20m A A B B

A 82A=82B+∑h, 20m u=9./0.785d2=3.54m/s ,12 B 元=0.0313 2 2 d,2 d,2 =3.1624Vd2 9,=9v1+92 0.014+d42=0.0425

20m A A B B A B f gz gz h   2 0.785 3.54 / v u q d m s   2 2 l u g z d      0.0313 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 l u l u d d    2 1 2 u u d  3.1622 1 2 2 0.01 0.0425 u d u   v v v 1 2 q q q   

A 1n 8A2=1 +4 d 2 d 2 20m 41=2.65m/s B B 42=8.379Vd 0.014,+d42=0.0425 d2=821mm

20m A A B B 2 1 2 2 0.01 0.0425 u d u   2 2 2 1 1 1 2 u d u l d l g z       2 2 2 1 1 1 2 u d u l d l g z      

流体流速的测量 流速测量仪器可分为两类。 一类是全口径仪表 (ful-bore meters),作用于管 路里的所有流体 另一类是插入式仪表(Insertion meters),只测 某一点的流速

流体流速的测量 流速测量仪器可分为两类。 一类是全口径仪表（full-bore meters），作用于管 路里的所有流体 另一类是插入式仪表（Insertion meters），只测 某一点的流速

流速和流量的测定 毕托管(pitot tube) 测速管示意图

流速和流量的测定 毕托管（pitot tube)

测速管的工作原理 A点流体流速为零。 2 PB.+gB 2 2R(p,-P)8 uB 2(P-PB) 0 P

测速管的工作原理 2 2 2( ) 2 ( ) B B A B A A B i B p u p gz gz R g u               P P A点流体流速为零

毕托管测流量 毕托管测的是点速度，通常测量管中心的最大流速弘ma, 然后根据最大速度和平均速度之间的关系，求出截面 的平均流速。 daplμ 0.90 2 4 6810* 2 4 68105 0.8 湍流 0.7 0.6 0.5 滞流 0. 103 6 810* 8105 Remx=du mxp/μ

毕托管测流量 毕托管测的是点速度，通常测量管中心的最大流速umax, 然后根据最大速度和平均速度之间的关系，求出截面 的平均流速

1-口 75 昵l图www.nipic com By:nintendoact 20

孔板流量计(Orifice meter,)

孔板流量计（Orifice meter）

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(Vena contracta) 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

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（Vena contracta）。 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