流体压力测量装置设计

㈠ 差压流量计的原理是什么

差压流量计是一种常用的流量测量仪器，它利用流体在管道中产生的差压来确定流量的原理。差压流量计的工作原理可以概括如下：

1.管道安装：差压流量计通常由一个管道安装系统组成，其中安装了一个流量测量装置和两个压力传感器（通常称为“静压孔”），它们位于管道上游和下游位置。

2.流体通过管道：待测流体从管道的上游进入，经过差压流量计，然后从管道的下游流出。流体的速度在流量计的区域内是变化的。

3.差压测量：差压流量计根据流体在测量截面中的速度变化来测量流量，这种速度变化导致在上游和下游的压力不同。

4.压力传感器：差压流量计的压力传感器分别测量上游和下游位置的压力，并产生相应的电信号。

5.差压计算：根据上游和下游的压力差（即差压）以及管道的几何参数，如截面积，可以计算出流体的流量。

差压流量计的原理基于伯努利方程和连续性方程，其中伯努利方程描述了理想流体的流动。通过测量差压并将其转换为流量，差压流量计可以广泛应用于各种工业和实验室场景中，以测量液体和气体的流量。不同类型的差压流量计包括或ifice（孔板）流量计、Venturi（文丘里）流量计、流体旋涡流量计等，具体的工作原理和计算方法可能会有所不同。

㈡ 流体压力的测定

流体的压力由各种测压仪表测定。常用测压仪表有弹簧式压力表、压力液体计等。
流体的压力是流量计量中一个极为重要的参数。差压式流量计就是利用测量节流件两端
的压力差来实现流量计量的．另外通过压力测量可知流量计的工作压力，进行必要的修正计
算，以确保流量计量的准确度。

㈢ 如何测量流体的流动阻力

尼古拉兹实验归纳总结出了流动阻力与雷诺数Re和相对粗糙度△/d的关系，将沿程阻力系数的变化归纳为五个区。

层流区：λ=f1(Re)；

临界过渡区：λ=f2(Re)；

光滑管区：λ=f3(Re)；

湍流过渡区：λ=f(Re，k/d)；

湍流粗糙区：λ=f(k/d)。

尼古拉兹实验比较完整地反映了沿程阻力系数λ的变化版规律，揭露了影响λ变化的主要因素，它对λ和断面流速分布的测定，推导湍流的半经验公式提供了可靠的依据。

尼古拉兹通过人工粗糙管流实验，确定出沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度之间的关系，实验曲线被划分为5个区域，即1．层流区 2．临界权过渡区3．紊流光滑区4．紊流过渡区5．紊流粗糙区（阻力平方区）。

(3)流体压力测量装置设计扩展阅读：

流体流动阻力：流体在管路系统中的流动可以分为在均匀直管中的流动，产生以表面摩擦为主的沿程阻力；在各种管件象阀门、弯管、设备进出口等中的流 动，由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等 产生以逆压差或涡流为主的局部阻力。

流动边界的物体对流动流体的作用力。它与流体流动的方向相反，由动量传递而产生。流动阻力是粘性流体中动量传递研究的基本问题之一。流动阻力的反作用力，即流体对物体的作用力，称为曳力(drag)。对于管流，流动阻力通常用流体的压力降表示，此压力降造成的机械能（压能）降低不能再恢复，亦即部分机械能遭受损失,通称阻力损失。对于绕流,更多地注意曳力。

只要来流即物体上游流体速度均匀，流体绕过静止物体的流动，与物体在静止流体中的运动是等同的。因此，工程上常在流动流体中置入静止的模型，以模拟物体在静止流体中的运动。

㈣ 岩石中气体突破压力测定

方法提要

岩样被润湿性流体饱和后，非润湿性流体必须克服岩石的毛细管阻力才能排驱润湿性流体。岩石的毛细管半径越小，则阻力越大，所需突破压力越高。在模拟地层条件下，逐渐增加进口端的压力，当压力足以排替岩样中的饱和流体时，在出口端即可见到气体突破逸出，该时间相应的进口压力即为流体试样的突破压力。根据泊肃叶公式计算出气体从盖层的底界穿越至顶界所经历的时间，即为突破时间。

试验装置

突破压力装置 (示意图见图72.20) 主要包括:

中间容器 容积 1000cm3，工作压力大于 20MPa。

压力表0.4 级。

加湿器 工作压力大于 20MPa。

六通阀 工作压力大于 30MPa，工作温度 20～150℃。

岩心夹持器 公称压力 50MPa，温度 20～150℃。

高压计量泵 公称压力大于 30MPa。

活塞式中间容器 容积 1000cm3。工作压力大于 20MPa。

温度控制仪 (150 ±1) ℃。

监测器 精度 0.05cm3。

真空泵 真空度小于 6.7 ×10- 2Pa。

真空干燥器。

烘箱 工作温度 20～200℃。

图72.20 突破压力测定装置示意图

试剂和材料

氯化钠。

氢化镁。

无水氯化钙。

空气或氮气，钢瓶装。

岩样制备

试样按垂直方向钻取。钻取的派败试样在测定前必须洗油，洗油一般在索氏抽提器中进行，所用的洗油液是溶解原油较强的有机溶剂。岩样要清洗至出口溶剂无色透明，荧光 3级以下为止。清洗油后的岩样放入温度控制在 (105 ± 2) ℃烘箱中烘 8h 以上，烘到试样恒量为止。时间间隔:

试验压力小于 5MPa 时，30min。

试验压力 5～10MPa 时，60min。

试验压力 (>10)～15MPa 时，90min。

试验压力大于 15MPa 时，120min。试验压力间隔: 每一次的测定压力按上一次压力的 15%增加。

分析步做羡陆骤

1) 地层条件下饱和煤油的气体突破压力测定。① 去掉图72.20 中的加湿器，将中间容器 2 的出口端管线接六通阀，将干岩样装入岩心夹持器内。③ 用高压计量泵加围压至地层有效上覆压力，地层压力按数据处理公式 (72.114) 计算。④ 测量干样在地层条件下渗透率，渗透率的进口压力即为饱和煤油的起始压力。⑤ 将岩样放入真空干燥器中抽空，真空度低于 133.3Pa 继续抽空 2h，放入煤油继续抽空直至没有气泡为止。⑥ 岩样移至中间容器，加压 10～20MPa 并保持 24h 以上，使试样充分为煤油饱和。⑦ 将饱和煤油后的岩样装入岩心夹持器。按照②加围压，根据试井、测井资料确定试验温度。⑧ 接通气源，通过中间容器缓冲，至岩心夹持器进口端，按选定的起始压力试验时间间隔、压力间隔的要求逐渐由低到高进行测定。测定中监测器监测岩样出口端情况，当有气体逸出时，相应的进口压力即为该试样的突破压力。

2) 地层条件下饱和水的气体突破压力测定。① 煤油换成模拟地层水或标准盐水后，重复前面 1) 中②、④、⑤。对遇水易膨胀破碎的泥岩试样，可先装入岩心夹持器，加围压至地层有效上覆压力后抽空 2h，加压模拟地层水或标准盐水，并在 10～20MPa 的压力下稳定 8～24h，使试样充分饱和。② 将具饱和水的岩样放入岩心夹持器内，按上面 1)中⑥加围压和温度。③ 起始压力按饱和煤油的突破压力，饱和水的突破压力按上述 1)中⑦测定。

数据处理

地层有效上覆压力的计算。在不考虑孔隙流体压纯顷力情况下，地层有效上覆压力值确定公式为:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:p_H为地层上覆压力，MPa;ρ_D为岩样密度，g/cm³;ρ_W为地层水密度，g/cm³;H为取样深度，m。

突破时间的计算。按泊肃叶公式计算突破时间:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:t_a为突破时间，s;h为岩层厚度，cm;α为孔隙弯曲的理论修正值;μ为流体黏度，Pa·s;r_A为孔隙半径，cm;Δp为流体从孔隙中排出时的压力差，10⁵Pa。

㈤ 新消规上提到一组消防水泵应设置流量测试装置什么意思

随着时间的推移，由于动力原因或者是水泵的叶轮磨损、堵塞等原因使水泵的性能降低而不能满足水消防设施所需的压力和流量，因此消防水泵应定期监测其性能。

当水泵流量小或压力不高时可采用消防水泵试验管试验或临时设施试验，但当水泵流量和压力大时不便采用试验管或临时设置测试，因此规定采用固定仪表测试。即设置流量测试装置。

在流量测量的过程中，流体流过探头时，在流量测量装置的前部产生一个压力旋涡体的布局区，流量传感器对流体方向及管的背向进行回流，使流体各点的压力在管中平均分别引到传感器

(5)流体压力测量装置设计扩展阅读:

工作原理：

正背压力之差即形成平均差△p，并将该信号经变送器转换为直流信号，标准的4～20mA，通过智能仪表对这些特性参数进行采集和有效处理，精确的计算出流过管道的流量值，把该值送到上位机处理，同时又可有效地对流量进行记录和控制调节。

分类形式：

流量测量装置包含两种型式，即焊接型流量测量装置和法兰型流量测量装置。

焊接型流量测量装置主要用于高压汽水管道（主汽、给水），包括LCP 型长径喷嘴系列、焊接流量喷嘴组件和焊接流量孔板组件。

法兰型流量测量装置主要用于中、低压汽水管道，包括流量测量孔板对焊法兰组件。

参考资料：网络-流量测量装置