流体在有节省安装的管道中活动时,在节省安装前后的管壁处,流体的静压力发生差别的征象称为节省征象。节省安装包罗节省元件和取压安装。节省元件是使管道中的流体发生部分紧缩的元件,常用的节省元件有孔板、喷嘴和文丘利管等,上面以孔板为例阐明节省征象。
在管道中活动的流体具有动能和位能,在肯定条件下这两种能量可以互相转换。而依据能量守恒定律,流体所具有的静压能和动能,再加上克制活动阻力的能量丧失,在没有外加能量的状况下,其总和是稳定的。图示在孔板前后流体的速率与压力的散布状况。流体在管道截面I 前,以肯定的流速v活动。此时的静压力为P;。在靠近节省安装时,由于遇到节省安装的拦截,使接近管壁处的流体遭到节省安装的拦截作用最大,因此使一局部动能转换为静压能,呈现了节省安装生齿端面接近管壁处的流体静压力降低,而且比管道中心处的压力要大,即在节省安装生齿端面处发生一径向压差,这一径向压差使流体发生径向附减速度,从而使接近管壁处的流体质点的流向与管道中心轴线相倾斜,构成了流束的紧缩活动。由于惯性作用,流束紧缩最小的地方不在孔板的开孔处,而是在开孔处的截面11 处。依据流体活动的一连性方程,截面II处的流体的活动速率最大,到达v2。随后流束又渐渐扩展,至截面III后则完全规复安稳形态,流速便低落到原来的数值,即v1=v3。
由于节省安装形成流束的部分紧缩,使流体的流速产生变革,即动能产生变革。与此同时,表征流体静压能的静压力也在变革。在截面I 处,流体具有静压力P1。抵达截面II时,流速增长到最大值,静压力则低落到最小值P2,尔后又随着流束的规复而渐渐规复,由于在孔板端面处,流畅截面忽然减少和扩张,使流体构成部分涡流,要斲丧一局部能量,同时流体流经孔板时,要克制摩擦力,以是流体的静压力不克不及规复到原来的数值P;,而发生了压力丧失£=P1-P2。节省安装前流体的压力较高,称为正压,常以“+ ' ,标记;节省安装后流体压力较低,称为负压(差别于真空度的观点),常以“一”标记。节省安装前后压差的巨细与流量有关。管道中活动的流体流量越大,在节省安装前后发生的压差也越大,只需测出孔板前后压差的巨细,即可反应出流量的巨细,这便是节省安装丈量流量的根本原理。
值得留意的是:要正确地丈量出截面I 与截面II处的压力P1和P2是有难的,这是由于发生最低静压力P2的截面II的地位随着流速的差别会改动,事前基本无法确定。因而,实践上是在孔板前后的管壁上选择两个牢固的取压点,来丈量流体在节省安装前后的压力变革。因此所测得的压差与流量之间的干系,与测压点和测压方法的选择是严密相干的。