仪表工孔板流量计是一种常用的流量测量设备。它通过在管道中安装一个特殊的孔板,控制流体通过孔板的速度,从而进行流量的测量。本文将通过计算题来详细介绍仪表工孔板流量计的使用方法和原理。
**题:某工业生产过程中,流经仪表工孔板流量计的液体密度为800 kg/m³,动力粘度为0.15 N/m²,全程长度为10 m。如果孔板的直径为30 mm,并且通过仪器测得了差压值为2500 Pa,求该过程的流量。
解答:
根据仪表工孔板流量计的原理,可以使用孔板测量公式来计算流量。首先,我们需要计算标准流量Qs,公式如下:
Qs = Cd * A * √(2ΔP/ρ)
其中,Cd为流量系数,A为孔板截面积,ΔP为差压,ρ为液体密度。
通过查表可知,当β=d/D=0.47时,Cd=0.614。代入数据可得:
Qs = 0.614 * π*(0.03/2)² * √(2*2500/800) = 0.0434 m³/s
第二题:某化工厂需要安装一台仪表工孔板流量计,流经管道的液体密度为950 kg/m³,动力粘度为0.12 N/m²。在不同流量下测得的差压数据如下表:
流量(m³/s) ΔP(Pa) 0.01 1500 0.02 2900 0.03 4200将以上数据绘制成ΔP-Q图,并计算流量系数Cd和截面积A。
解答:
根据正比关系可知,Q与√ΔP成正比,因此可以通过拟合曲线来计算流量系数Cd和截面积A。首先,我们需计算标准流量Qs,公式如下:
Qs = Cd * A * √(2ΔP/ρ)
代入表中数据可得:
Q1 = 0.01 m³/s, ΔP1 = 1500 Pa,代入公式得A1 = 0.4365/√ΔP1
Q2 = 0.02 m³/s, ΔP2 = 2900 Pa,代入公式得A2 = 0.4365/√ΔP2
Q3 = 0.03 m³/s, ΔP3 = 4200 Pa,代入公式得A3 = 0.4365/√ΔP3
通过上述计算可以得到截面积的数值,进而计算流量系数Cd:
Cd1 = Q1/(A1*√(2*ΔP1/ρ))
Cd2 = Q2/(A2*√(2*ΔP2/ρ))
Cd3 = Q3/(A3*√(2*ΔP3/ρ))
通过拟合实验数据可得拟合直线,并计算斜率k:
k = ∆Cd/∆A = (Cd2 - Cd1)/(A2 - A1)
*后,确定Cd和A的数值,我们可以应用于实际计算中。
综上所述,仪表工孔板流量计是一种简单易用、精度较高的流量测量设备,在工业生产中有着**应用。同时,通过计算题的解答,我们也更深入地了解了仪表工孔板流量计的原理和使用方法。
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