题目
当流量增加时,转子流量计的节流口流通截面积()。A. 不确定B. 增大C. 减小D. 不变
当流量增加时,转子流量计的节流口流通截面积()。
A. 不确定
B. 增大
C. 减小
D. 不变
题目解答
答案
B. 增大
解析
本题考查转子流量计的工作原理及流量与节流口流通截面积的关系。解题思路是先明确转子流量计的工作原理,再根据流量变化分析节流口流通截面积的变化情况。
转子流量计主要由一根自下而上扩大的垂直锥形管和一个置于锥形管中可以上下自由移动的浮子(转子)构成。当流体自下而上流经锥形管时,浮子受到向上的作用力,当此作用力与浮子自身重力及粘性力平衡时,浮子处于某一平衡位置。
设流体的流量为 $Q$,节流口流通截面积为 $A$,浮子前后的压力差为 $\Delta p$,浮子的重力为 $G$,流体对浮子的作用力为 $F$。根据流体力学原理,流量 $Q$ 与节流口流通截面积 $A$ 以及压力差 $\Delta p$ 有关,可表示为 $Q = C A\sqrt{\frac{2\Delta p}{\rho}}$(其中 $C$ 为流量系数,$\rho$ 为流体密度)。
当流量 $Q$ 增加时,为了使浮子能在新的流量下重新达到平衡,浮子会向上移动。因为锥形管是自下而上扩大的,浮子向上移动会导致节流口(浮子与锥形管之间的环形间隙)的流通截面积 $A$ 增大。这样,在新的、更大的流通截面积下,流体可以以增加后的流量通过流量计,同时浮子受到的向上的作用力也会相应改变,最终达到新的平衡状态。