流速及流量讲义测量.

如何进行水流测量与流量计算引言：水是生命之源，随处可见的水流不仅在自然界中扮演着重要角色，也在工业生产和日常生活中扮演着至关重要的角色。

而了解水流的量和速度是进行科学研究、工程设计以及资源管理的基础。

本文将介绍水流测量的方法和流量计算的原理，帮助读者更好地理解这一领域的基本概念和技术。

一、流速测量的方法在进行流量计算之前，我们首先需要了解如何测量水流的流速。

以下是常见的几种流速测量方法：1. 浮标法浮标法是一种简单而直观的流速测量方法。

它适用于有明显水流的河流、溪流或管道中的流速测量。

测量者在水中放置浮标，然后观察它在一段距离内所需的时间来测量流速。

通过测量浮标在固定距离内所经过的时间，再结合距离，可以计算出水流的平均速度。

2. 流速计流速计是一种专用仪器，可以直接测量水流的速度。

它使用了多种原理，如旋转叶片、超声波或压力传感器等。

通过将流速计置于水流中，仪器将给出实时的水流速度读数。

这种方法通常比浮标法更准确和方便，特别适用于涉及精确测量的工程和科学研究。

3. 勒测法勒测法是一种通过测量水流对流体的压力进行流速估计的方法。

它通常应用于管道或河道等封闭系统中，使用特殊的勒测计来测量压力差。

通过压力差和流体性质，可以推算出流速。

勒测法精度较高，但需要专用仪器和更复杂的计算。

二、流量计算的原理测量流速后，我们可以通过流量计算来确定水流的总量。

以下是几种常见的流量计算方法：1. 平均速度法平均速度法是基于流速的平均值来计算流量的方法。

首先通过流速测量方法得到几个采样点的流速值，然后将这些值求平均。

接下来，将平均速度与管道的横截面积相乘，即可得到流量。

2. 勒测法上文提到的勒测法可以直接得到流速，从而可以直接计算流量。

勒测法的优势在于其高精度和实时性，尤其适用于对流量要求较高的场合。

3. 两点法两点法是一种利用流速在不同位置上的差异来计算流量的方法。

通过在管道的不同位置上测量流速，并记录下相应的对应位置，可以得到流速的分布情况。

❖ 常见流量计的种类及性能 参见教材第197页表4-1。
❖4.流量计及其主要参数 ❖用于测量流量的计量器具称 为流量计。有一次装置和二次 仪表组成。 ❖流量计的主要技术参数有： ❖流量测量范围上限值： A=a×10n ❖其中 a=1.0,1.25,1.6,2.0,2.5,3.2,4 .0,5.1,(6.0),6.3,8.0 ❖差压测量范围上限值
5
容积式计量表
椭圆齿轮 流量计
腰轮流量 计
活塞式 流量计
括板式流 量计
6
❖ 2.流速法 原理：速度型流量计以流体一元流动
的连续方程为理论依据，即当流通截面 确定时，流体的体积流量与截面上的平 均流速成正比。
形式：差压式、转子式、涡轮式、层 流式，电磁式、声波式
特点：使用性能好，精度高；可用于 高温、高压介质的测量，流动状态、Re 对测量的影响大。
13
皮托管
均速管
14
❖ 测速管的安装
❖ 1.必须保证测量点位于均匀流段，一般要求测 量点上、下游的直管长度最好大于50倍管内径， 至少也应大于8～12倍。
❖ 2.致负偏差。
❖
3.测速管的外 即d0<d/50。
径
d0
不应
超过
管
内
径
d
的1/50，
❖ 测速管对流体的阻力较小，适用于测量大直径
管道中清洁气体的流速，若流体中含有固体杂
质时，易将测压孔堵塞，故不易采用。此外，
测速管的压差读数较小，常常需要放大或配微
压计。
15
4.3节流式流量计
❖ 4.3.1测量原理与流量方程 ❖ 节流式流量计是利用流体流经节流元件产生的压力差
来实现流量测量的。将节流件垂直安装在管道中，以 一定取压方式测取孔板前后两端的压差，并与压差计 相连，即构成节流式流量计。

流体力学中的流体流量与流速计算流体力学是研究流体在运动过程中的性质和行为的学科。

其中，流体流量和流速是流体力学中的重要概念，用于描述流体运动的特征和量度。

本文将介绍流体流量与流速的概念及计算方法。

一、流体流量的概念及计算方法流体流量是指单位时间内通过某一截面的流体体积。

按照定义，流体流量的计算公式为：Q = A * v其中，Q表示流体流量，A表示截面面积，v表示流速。

二、流速的概念及计算方法流速是指单位时间内流体通过一个截面的体积。

流速的计算公式可以根据具体情况而定，以下是常见的几种计算方法：1. 定常流的流速计算在定常流动情况下，流体的质量流率和体积流率保持不变。

流速的计算公式为：v = Q / A其中，v表示流速，Q表示流体流量，A表示截面面积。

2. 非定常流的流速计算在非定常流动情况下，流体的流速可能随时间和空间的变化而变化。

针对不同的情况，可以采用不同的方法计算流速，如通过流速图、针对特定位置的流速计算等。

三、流体流量与流速的应用流体流量和流速是流体力学中的基本概念，广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 水泵和液压系统的设计在水泵和液压系统的设计中，流体流量和流速是重要的设计参数。

通过合理计算流体流量和流速，可以确定水泵和液压系统的工作参数，确保其正常运行。

2. 水流和气流的测量与控制在环境监测、水利工程、能源利用等领域，对水流和气流的测量与控制是常见需求。

通过准确计算流体流量和流速，可以帮助实现对水流和气流的精确测量和控制。

3. 管道流量的计算与优化对于管道流动问题，合理计算流体流量和流速有助于分析和优化管道系统的性能。

通过调整管道直径、流速等参数，可以实现管道系统的节能、减压等目标。

四、总结流体流量和流速是流体力学中的重要概念，用于描述流体运动的特征和量度。

在实际应用中，合理计算流体流量和流速，可以帮助我们设计、控制和优化各类流体系统。

因此，对于流体力学中的流体流量与流速的计算方法和应用有深入的了解，对于工程实践具有重要意义。

1.毕托管使用条件
1）毕托管测速下限规定：毕托管总压力孔直径上的
流体 Re 200
， V太小，则动压太小——测量不准
开口较大 V太小， 灵敏度下降
T型测速V>3m/s
2）减少测量误差：d 0.02 （最大<0.04） D
K 0.01 （相对粗糙度）
D
管道内径>100mm 3）使用前用标准毕托管校正校正系数
电热丝 热电偶 细调 粗调
优点：电路简单 缺点：测速探头在变温度阻状态下工作，易使敏感元
件老化，稳定性差。
三、动力测压法测量流速
1. 工作原理: 2. 1)伯努力方程
3.
P
V2
2
P0
4. 静压 动压 全压
5.
V
2
(P0
P)
6. 毕托管测 静压，总压
实际测量： V K
2
(P0
P)
KP ——速度校正系数（0.83~0.87 标准0.96）
节流现象：
① VAVBVC ② 静压力产生压差 P P 1 P 2 (P 1 P 2 )
上式说明：① I（或T）一定V与T（或I）成单值函数 关系。
热线风速仪有恒流、恒温（恒阻）两种设计电路。
2）恒温法——较为常用
① 热线感受气流速度＝0时，调节电桥G＝0 ② 进行测量时，热丝T R调节IT（恒温）电桥平衡G＝0
V f (I) （∵最终RW恒定）
测量IV
3）恒流法 原理图与热球风速仪类似
分布的均匀性。
与管道断面尺寸无关。
准确度——与使用场合有关。 流速分布的均匀性——与被测流体断面位置有关。
3.平均流速的计算
∵ PVRT
1 P

中国灌区协会“全国灌区量水技术研讨班”教材流速仪测流法及水工建筑物量水率定郭宗信河北省石津灌区管理局第一章流速仪测流法第一节流速仪测流的基本方法与测线布设流速仪测量河渠流量是利用面积～流速法，即用流速仪分别测出若干部分面积的垂直于过水断面的部分平均流速，然后乘以部分过水面积，求得部分流量，再计算其代数和得出断面流量。

从水力学的紊流理论和流速分布理论可知，每条垂线上不同位置的流速大小不一，而且同一个点的流速具有脉动现象。

所以用流速仪测量流速，一般要测算出点流速的时间平均值和流速断面的空间平均值。

即通常说的测点时均流速、垂线平均流速和部分平均流速。

（一）基本方法流速仪测流，在不同情况或要求下，可采用不同的方法。

其基本方法，根据精度及操作繁简的差别分为精测法、常测法和简测法。

1.精测法：精测法是在断面上用较多的垂线，在垂线上用较多的测点，而且测点流速要用消除脉动影响的测量方法。

用以研究各级水位下测流断面的水流规律，为精简测流工作提供依据。

2.常测法：常测法是在保证一定精度的前提下，在较少的垂线、测点上测速的一种方法。

此法一般以精测资料为依据，经过精简分析，精度达到要求时，即可作为经常性的测流方法。

3.简测法：在保证一定精度的前提下，经过精简分析，用尽可能少的垂线、测点测速的方法叫简测法。

在水流平缓，断面稳定的渠道上可选用单线法。

（二）测线布设测流断面上测深、测速垂线的数目和位置，直接影响过水断面积和部分平均流速测量精度。

因此在拟订测线布设方案时要进行周密的调查研究。

国际标准规定，在比较规则整齐的渠床断面上，任意两条测深垂线的间距，一般不大于渠宽的1/5，在形状不规则的断面上其间距不得大于渠宽的1/20。

测深垂线应分布均匀，能控制渠床变化的主要转折点。

一般渠岸坡脚处、水深最大点、渠底起伏转折点等都应设置测深垂线。

测速垂线的数目与过水断面的宽深比有关。

精测法的测速垂线数目与宽深比的关系式为：BN0=2D式中：N0——测速垂线数目；B——水面宽；D——断面平均水深。

差压流量计
优点是结构简单、价格便宜、可靠性 高；缺点是测量精度相对较低，受流 体物性影响较大。
电磁流量计
优点是测量精度高、不受流体物性影 响；缺点是成本较高，不适用于所有 流体。
选择合适的测量技术考虑因素
测量精度要求
根据实际需求选择精度合适的测量技 术，以满足工程或科研需要。
02
流体特性
考虑流体的物性（如压力、温度、粘 度、腐蚀性等）对测量设备的影响， 选择耐受性强的设备。
01
03
安装条件
考虑现场安装空间、管道布局等因素， 选择易于安装和使用的测量技术。
经济成本
综合考虑设备购置成本、安装费用、 维护成本等因素，选择性价比高的测 量技术。
05
04
维护与校准
考虑设备维护和校准的难易程度，选 择易于维护和校准的设备。
05
实际应用案例分析
流速及流量测量在建筑环境中的应用案例
测量技术的发展趋势
随着智能化、自动化技术的不断发展，流速及流量测量技术也在不断进步。未来，流速及 流量测量将更加依赖于传感器技术和数据分析技术，实现更精确、更可靠的测量，为建筑 环境的优化提供有力支持。
案例分析：某大楼空调系统流速及流量测量
• 案例概述：某大楼的空调系统在运行过程中出现了问题，需要对流速和流量进 行测量，以找出问题的根源。
在消防系统中，流速及流量测量能够 提供准确的火场信息，帮助消防员快 速定位火源和制定灭火方案。
02
流速测量技术
热线/热膜流速计
热线/热膜流速计是一种常用的流速测量技术，通过测量流体流过热源时产生的热量 损失或热膜的热量分布变化来计算流速。
热线/热膜流速计具有结构简单、测量精度高、响应速度快等优点，适用于测量低流 速流体。

（2）流体条件及管道要求
1）标准节流装置只适用于圆形截面的管道中单项、 均质流体的流量，流体应充满圆管并连续稳定流 动，流速应小于亚音速，流体在到达节流件前应 是充分发展的紊流。
2）节流件上下游的直管段长度应符合标准的要求。
4．配套仪表
双管差压计、双波 纹管差压计、电容 式差压变送器等。 若直接显示流量， 仪表内需要有开方 器。
测量误差 ≤±(0.5%O.F.S+2.5%O. R)
线性误差 ≤± 0.5%O.F.S(10m/s)
环境温度 0℃…+60℃最高 额定压力 PN 16bar
重复精度 测量值的0.4%
管接头 不锈钢
输出信号 晶体管PNP和NPN集
壳体
PC
电极开路最大100mA 外壳
IP 65(带电缆插头)
频率0…200Hz
v—平均流速 m/s
Q
4
D2
v
E 4 104 B Q kQ
D
变送器结构
外壳、磁轭、励磁 线圈、电极、测量 导管 注意： 1．为了防止磁力线被
测量导管的管壁短路， 导管由非导磁的材料 组成。 2．当采用导电材料作 导管，测量导管与电 极之间需要加内衬。
特点
测量精度高，一般为1.0级；可以测量含 有固体颗粒或纤维或带有腐蚀性的液体； 直管段要求低；被测液体需要导电。
2. 按中间矩形法布置测点。在 每一个圆环内布置测点，测 点所在圆周恰将圆环面积平 分，推荐均布四个。也可按 切比雪夫法布置测点。
3. 平均流速等于各点平均
二．利用节流装置进行流量测量
组成：节流装置、导压管、显示仪表
信号变换
仪表组成
1.节流件的工作原理
（以孔板为例）

流体的流速和流量流体力学是研究流体的力学性质和运动规律的学科。

在流体力学中，流速和流量是两个重要的概念，它们描述了流体在空间和时间中的运动状态和特性。

本文将详细介绍流体的流速和流量，以及它们之间的关系和计算方法。

一、流速的概念和计算方法流速是指流体单位时间内通过某一横截面的体积。

通常用符号V来表示流速，单位可以是米每秒（m/s）或厘米每秒（cm/s）等。

在流体力学中，流速是描述流体运动的重要参数之一。

计算流速的方法有多种，常用的有以下几种：1. 平均流速：平均流速是指流体通过某一横截面的平均速度。

它可以通过测量流体通过横截面的流量和横截面积来计算。

设流量为Q，横截面积为A，则平均流速V可以用以下公式表示：V = Q / A2. 体积流速：体积流速是指单位时间内通过某一横截面的体积。

在某些情况下，流体的流速可能随着位置和时间的变化而变化，此时需要考虑空间和时间中的体积流速。

体积流速可以用以下公式表示： V = dV / dt3. 瞬时流速：瞬时流速是指流体在某一瞬时时刻通过某一横截面的速度。

它可以通过测量流体通过横截面的流量和流过时间来计算。

设流量为Q，流过时间为Δt，则瞬时流速V可以用以下公式表示：V = Q / Δt二、流量的概念和计算方法流量是指单位时间内通过某一横截面的流体体积。

通常用符号Q来表示流量，单位可以是立方米每秒（m³/s）或升每秒（L/s）等。

流量描述了流体运动的强度和数量。

计算流量的方法和计算流速的方法相似，常用的有以下几种：1. 流量的直接测量：可以通过使用流量计等设备直接测量流体通过横截面的流量。

2. 流速和横截面积的乘积：可以通过测量流速和横截面积，计算流体通过横截面的流量。

设流速为V，横截面积为A，则流量Q可以用以下公式表示：Q = V × A3. 流速的积分：当流速随着位置和时间的变化而变化时，可以通过将流速在横截面上积分，得出流体通过横截面的流量。

2019/8/3
（5）测速管安装于管路中，装置头部和垂直引出部 分都将对管道内流体的流动产生影响，从而造成测 量误差。因此，除选好测点位置，尽量减少对流动 的干扰外，一般应选取皮托管的直径小于管径的 1/50。 （6）测速管对流体的阻力较小，适用于测量大直径 管道中清洁气体的流速，若流体中含有固体杂质时 ，易将测压孔堵塞，故不宜采用。
速：
2019/8/3
R
R
R
qV 0 urdA 0 ur 2rdr 2 0 rurdr
u qV A
（2）根据管内的最大流速与平均流速之间的关系， 测出管内的最大流速，然后确定平均流速及流量。 该法要使用试差法，其具体步骤为： ①假设流型（层流或湍流）； ②由最大流速计算平均流速（如u＝0.5umax）； ③校核流型（与假设流型是否相符）。 （3）根据皮托管测量管中心的最大流速，利用关系 曲线（图1－38）查取最大速度与平均速度的关系， 求出截面的平均速度，进而计算出流量。
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【说明】洗涤液（水）从喉管加入时，气液两相 间相对流速很大，液滴在高速气流下雾化，尘粒 被水湿润。尘粒与液滴或尘粒与尘粒之间发生激 烈碰撞和凝聚。在扩散管中，气流速度减小，压 力回升，以尘粒为凝结核的凝聚作用加快，凝聚 成粒径较大的尘粒，而易于被捕集。
文丘里除尘器
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4
d12
0.1252
4
管道的Re：
Re

d1 u1

0.125 880 1.1 0.67 103
1.81105

Re c
故假设正确，以上计算有效。苯在管路中的流量为：
qV＝48.96 m3/h

流体粘性的影响：需满足Re>200，在小雷诺数时， 毕托管的标定系数将随雷诺数的变化而变化
管柄堵塞的影响：毕托管管柄堵塞使流体过流面积 减小，流速增加，静压减小，总压不变。毕托管管柄 直径≤1/50管道直径且插入深度≤管道半径时可忽略
横向流速梯度的影响：毕托管头部与流体之间的相 互作用引起邻近流线的微小位移，使较高流速区的流 线移至总压孔处，总压增大。通过测压位置修正。
考虑温度效应，可采用
E 2 (Tw Te )( A BU n )
n
分段拟合多项式，即 E 2 ( Ai BiU CiU 2 DiU 3 ) 1 40
将热线风速仪的输出电压E和已知流动速度U直接联系在 一起，对每一个流速U，对应一个电压E值做出E-U曲线，也
就是校准曲线。
(1) 校准的原因
热线热膜探针的性能是随制造工艺、探针尺寸和金属丝、 膜的材料而异的，即使是相同的材料、制造工艺、尺寸， 其性能也不可能完全一样；
探针的性能和流体的温度、密度以及测量时的气压有关； 探针的性能也和实验室环境条件、污染情况有关； 探针使用后会发生老化； 探针的性能和流速范围有关； 探针在测量中是和仪器结合在一起使用的，真正的相应
对于给定的热线，e , R0 , A, B都为常数，因此 Iw, Rw,U 之间
存在确定的函数关系。
恒流静态方程
当工作电流 Iw＝常数时，Rw和U之间具有如下关系：
Rw

R0 ( A B Iw2e R0 ( A
U B
) U
)
恒流式热线风速仪
27
恒温静态方程
当工作电阻 Rw ＝常数时，Iw 和U之间具有如下关系：
Rw

6
声波发射
• ADCP收到悬浮颗粒物反射回来的声波由于 悬浮颗粒物的相对速度而产生频移
• 这就是多普勒效应
7
多普勒效应
• Acoustic
• Doppler
• Current • Profiler
8
多普勒频移
TRAIN APPROACHES-Higher Pitch
TRAIN RECEDES-Lower Pitch
bottom at one time.
(B)
Beam illuminates bottom completely
at one time
Bottom
Short Pulse
Water-track
Long Pulse
Bottom-track
20
盲区
上下盲区：
微断面
u u*

9.5 ( z )b z0
0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.3
0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5
0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.2 0.2 0.2
Depth
Q ENSEMBLE = 28.2 m3/s S Q = 84.9 m3/s
0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 0.4 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.3

若所作非流线的曲线是封闭的，则由流线所形成 的管状曲面称为流管。
流 管
流 面
充满于流管中的流体称为流束。
若流管的横截面积为无穷小，所得 流束为元流（微元流束）。
由无穷多元流组成的总的流束称为总流，即封闭曲线 取在流场边界上。
过流断面，流量，断面平均流速
与流束中所有流线垂直的横截面称为过流断面 （过水断面）。
恒定流动的连续性方程
2
——流体的质量守恒定律
1
2
以微元流管为控制体：
1
dt时间内，流入控制体的流体质量＝流出的流体质量
u1dA1dtρ1 = u2dA2dtρ2
对不可压流ρ1=ρ2= C ，得
u1dA1= u2dA2 —— 恒定不可压元流
或
dQ1= dQ2
连续性方程
对整个总流过流断面积分
并据流量公式
—运动粘度，（m2/S）。
5. 管流类型
(1) 单相流和多相流
管道中只有一种均匀状态的流体流动称为单相 流；两种以上不同相流体同时在管道中流动称为多 相流。
(2) 可压缩和不可压缩流体的流动 流体可分为可压缩流体和不可压缩流体， 所
以流体的流动也可分为可压缩流体流动和不可压 缩流体流动两种。
(3) 稳定流和不稳定流 当流体流动时，若其各处的速度和压力仅和流
的相对变化率： k 1 V V P
k —流体的体积压缩系数，（1／Pa）； V —流体的原体积，(m3)；
P —流体压力增量，(Pa)；
V —流体体积变化量，(m3)；
膨胀系数： 在一定的压力下，流体温度变化时其体积的
相对变化率，即 ：
1 V
V T
—流体的体积膨胀系数(1／℃)；
V —流体的原体积，(m3)；

流速与流量的测量原理流速和流量是涉及到流体力学的两个重要概念。

流速是指流体单位时间内通过某一截面的体积，并且与流体的运动状态有关；流量是指单位时间内通过某一截面的流体的体积，与流体通过某一截面的面积及流速有关。

流速和流量的测量原理有多种方法，下面将分别介绍。

一、流速的测量原理：1. 流速的测量原理之一是通过测量流体通过某一截面的时间和所通过的距离来计算流速。

具体操作是在流体管道中选择一个测量段，然后分别在测量段的上游和下游设置一个测量点。

通过在测量段内的两个测量点上分别放置两个计时器，当流体通过上游测量点时开始计时，当流体通过下游测量点时停止计时。

通过测量流体通过两个测量点之间的距离，可以得到流体通过测量段所需的时间。

根据流速的定义，可以使用以下公式计算流速：流速= 流体通过的距离÷流体通过的时间2. 流速的测量原理之二是通过测量流体通过某一截面的压力差来计算流速。

这种测量方法主要是基于伯努利方程，根据伯努利方程，流体的压力和速度之间存在一定的关系。

通过在流体管道的上下游设置两个压力传感器，可以测量流体通过这两个位置的压力差。

根据伯努利方程，可以使用以下公式计算流速：流速= √（2 ×压力差÷流体的密度）二、流量的测量原理：1. 流量的测量原理之一是通过测量流体通过某一截面的时间来计算流量。

这种方法主要适用于液体的流量测量。

具体操作是在流体管道中选择一个测量段，然后分别在测量段的上游和下游设置一个测量点。

通过在测量段内的两个测量点上分别放置两个计时器，当液体通过上游测量点时开始计时，当液体通过下游测量点时停止计时。

流体通过测量段所需的时间与流量有关，可以使用以下公式计算流量：流量= 流速×流体通过的面积2. 流量的测量原理之二是通过测量流体通过某一截面的流速来计算流量。

这种方法主要适用于气体的流量测量。

具体操作是在流体管道的截面上安装一个流速传感器，用于测量流体通过该截面的流速。

2Rg(0 )
质量流量
qm C0 A0 2Rg(0 )
C0——流量系数（孔流系数） A0——孔面积。
讨论：
（1）特点：
恒截面、变压差——差压式流量计
（2）流量系数C0
对于取压方式（安装位置）、加工状况
（阻力损失相关）均已规定的标准孔板
C0
f (Red ,
A0 ) A1
Re是以管道的内径d计算的雷诺数
p1
u12 2
z1 g
p0
u02 2
z0g
p1
p0
(z0
z1 )g
2
(u02
u12 )
0′ 1′
( p1
p0 )Af
Af (z0
z1 )g
Af
2
(u02
u12 )
Vf g 流体的浮力
动能差
Vf (f
)g
Af
2
(u02
u12 )
由连续性方程
u1
u0
A0 A1
1
u0 1 A0 A1 2
1.7.3 文丘里（Venturi）流量计
属差压式流量计； 能量损失小。
qv CV A0
2Rg(0 )
CV——流量系数（0.98～0.99） A0——喉管处截面积 缺点： • 加工精度高，制造费用高； • 占据管道位置较长。
【例1-15】在图示的管路系统中，有一直径为 Ф38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB，在其 中间装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量 流量，孔流系数Co为0.63，流体流经孔板的永久 压降为 6×104Pa，AB段摩擦系数λ取为0.022，试 计算：（1）流体流经AB段的压强差；（2）若泵 的轴功率为800W，效率为62％，求AB管段所消

流速流量测定课件
• 流速流量测定基础知识 • 流速流量测定方法 • 流速流量测定仪器设备 • 流速流量测定实验技术 • 流速流量测定案例分析 • 流速流量测定发展趋势与展望
01
流速流量测定基础知识
流速的定义及分类
流速的定义
流速是指流体在单位时间内流过 的距离，通常用速度矢量表示， 即流速=距离/时间。
3
误差分析
对实验结果进行误差分析，评估实验结果的可靠 性和精度。
05
流速流量测定案例分析
河流流速流量测定案例
测量原理
01
基于流体动力学原理，通过测量河流流速和过水断面面积，计
算出流量。
测量设备
02
流速仪、面积测量设备（如声呐测深仪）、数据采集器等。
测量方法
03
在河流断面选取若干个测点，测量每个测点的流速和深度，计
算每个测点的流速流量，取平均值即为整个断面的流量。
工业管道流速流量测定案例
测量原理
基于伯努利方程，通过测量管道内流体速度和压差，计算出流量 。
测量设备
压力传感器、流量计、数据采集器等。
测量方法
在管道上安装压力传感器和流量计，实时监测流体速度和压差，计 算流量并输出数据。
气象风速流量测定案例
测量原理
中的压差。
测量流速
在管道或渠道的上下游设置测 量点，使用流速测量仪器测量
流体的流速。
数据采集与处理
记录测量数据，通过计算公式 得出流量数据，对数据进行处
理和分析。
数据处理与分析方法
1 2
数据处理
对采集到的压差和流速数据进行处理，计算出流 量数据。
结果分析
根据实验结果，分析流体的流动状态、流量变化 趋势、影响因素等。

水流的流速与流量测算水是我们生活中必不可少的资源之一，而在工程建设、水利灌溉以及环境保护等领域中，对水流的流速与流量的测算则显得尤为重要。

那么，究竟如何测算水流的流速与流量呢？本文将详细介绍其原理与方法。

一、水流的流速水流的流速是指水流在单位时间内通过某一截面的速度，通常用米/秒或厘米/秒来表示。

测算水流的流速有多种方法，其中比较常用的有以下三种：1. 浮物法采用这种方法，可以通过观察水中的浮物，在一定距离和时间内的位移推断出水流的流速。

具体步骤为：在距离测点一定的地方放置一个浮物，比如木片或小船，开始计时后观察浮物在水中的运动轨迹，记录在一定时间内浮物运动的距离，从而计算出水流的流速。

2. 流量计测速法这种方法通常采用流量计来测算水流的流速。

在流量计装置上，设有一个测流管，当水流经过该管时，流速会受到影响，进而使得流量计的指针或数字显示出相应的流速值。

这种方法操作简单、精度高，适用于各种规模的水流测量。

3. 加速度法这种方法主要是用于测算水流临时的流速。

方法是从水中取得样品，用测定仪器来测算水样的流速和其它参数，进而计算出水流的平均流速。

二、水流的流量水流的流量是指单位时间内通过某一截面的水体体积，通常用立方米或升每秒来表示。

测算水流的流量可以采用下列方法：1. 浮物法这种方法的原理是根据测量时间、距离和浮动物体的体积来确定水流截面内的水量。

具体步骤为：在水流截面内放置一个浮物，将其抬升至事先确定的高度，使它始终浸入水中，记录下其在浮动过程中的所用时间以及从浮物表面到水面上侧的距离。

然后根据这些数据计算水流截面内的水量，再由此计算出水流的流量。

2. 直接测量法这种方法是用通过水流截面的水流量与时间的乘积来计算水流的流量，其测定速度较快，适用于水流量较小的情况。

具体过程为：在测站的一侧安装一个设备，该设备可以记录通过水流截面的总水量和时间，最后根据时间和水流量的乘积来计算水流的流量。

3. 水平面法通过水平面法来计算水流的流量也是比较常用的方法。

水文测量中的流速和流量测量方法及数据处理流程水文测量是研究水文学基础理论和实践应用的重要领域之一，其中流速和流量的测量是水文测量中的核心内容。

本文将介绍流速和流量的测量方法以及相应的数据处理流程。

一、流速测量方法1. 浮标法浮标法是一种简单且常用的流速测量方法。

测量时在水面上放置一个浮标，通过观察它在一段特定距离内通过的时间来计算流速。

这种方法适用于中小型河流和水渠中的流速测量。

2. 钢丝绳法钢丝绳法是一种常用于大型水体中的流速测量方法。

它利用定点两端之间拉一根钢丝绳，并在其中间测量绳长的变化，从而计算出流速。

采用此方法需要注意力绳的选择和固定，以及绳长测量的准确性。

3. 螺旋式流速计法螺旋式流速计法是一种精确且适用于各种水体的流速测量方法。

这种方法通过螺旋在水中旋转的原理，测量旋转的速度来求得流速。

采用此方法需要注意螺旋式流速计的选用和使用。

二、流量测量方法1. 水位流量法水位流量法是流量测量中最常用的方法之一。

它通过测量水位的变化来间接计算流量。

该方法需要结合水位与流量之间的关系曲线，通过测量准确的水位来估算流量。

2. 水流速度积分法水流速度积分法是一种准确测量流量的方法，它通过测量流速和宽度来计算流量。

根据水流速度在水体横截面上的分布情况，结合宽度的测量，可以得出流量的准确结果。

3. 视频测流法视频测流法是一种新兴的流量测量方法，它利用摄像技术和图像处理算法，实时监测水体中的流速和横截面形状，从而计算出流量。

这种方法无需直接接触水体，便于大范围和长时间的流量监测。

三、数据处理流程1. 测量数据的收集在水文测量中，测量数据的收集是第一步。

通过合适的测量仪器和方法，获取流速和流量的原始测量数据。

需要注意测量的准确性和重复性。

2. 数据的验证和筛选收集到的测量数据需要经过验证和筛选。

通过比对不同测量方法得到的结果，检验数据的可靠性和一致性，并排除异常值和干扰因素。

3. 数据的处理和分析处理和分析是数据处理流程中重要的一环。