流量計(jì)石工100109李慶超

1、中國石油大學(xué)（華東）流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)日期：2012-4-12成績：班級：石工10-1學(xué)號：10021028姓名：李慶超教師：李成華同組者：魯鐘強(qiáng)、蘇勇實(shí)驗(yàn)三、流量計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄌ羁眨?掌握孔板、文丘利節(jié)流式流量計(jì)的工作原理及用途；2測定孔板流量計(jì)的流量系數(shù) ：，繪制流量計(jì)的 校正曲線;3了解兩用式壓差計(jì) 的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握其使用方法。、實(shí)驗(yàn)裝置1、在圖1-3-1下方的橫線上正確填寫實(shí)驗(yàn)裝置各部分的名稱：電磁流量計(jì)、本實(shí)驗(yàn)采用管流綜合實(shí)驗(yàn)裝置。管流綜合實(shí)驗(yàn)裝置包括六根實(shí)驗(yàn)管路、 丘利流量計(jì)、孔板流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖1-3-1示。7V171MV10Jrp,下水憐踐地下水池F1文丘利流

2、量計(jì);F2孑L板流量計(jì); F3電磁流量計(jì);C量水箱;V閥門 K 局部阻力實(shí)驗(yàn)管路圖1-3-1管流綜合實(shí)驗(yàn)裝置流程圖說明：本實(shí)驗(yàn)裝置可以做流量計(jì)、沿程阻力、局部阻力、流動狀態(tài)、串并聯(lián)等多種管流 實(shí)驗(yàn)。其中 V 為局部阻力實(shí)驗(yàn)專用閥門，V10為排氣閥。除V10夕卜，其它閥門用于調(diào)節(jié)流量。另外，做管流實(shí)驗(yàn)還用到汞 -水壓差計(jì)（見附錄 A ）。三、實(shí)驗(yàn)原理1 文丘利流量計(jì)文丘利管是一種常用的量測有壓管道流量的裝置，見圖1-3-2屬壓差式流量計(jì)。它包括收縮段、喉道和擴(kuò)散段三部分，安裝在需要測定流量的管道上。在收縮段進(jìn)口斷面1-1和喉道斷面2-2上設(shè)測壓孔，并接上比壓計(jì)，通過量測兩個斷面的 測壓管水頭差，

3、就可計(jì)算管道的 理論流量Q ，再經(jīng)修正得到實(shí)際流量。2. 孔板流量計(jì)如圖1-3-3，在管道上設(shè)置孔板，在流動未經(jīng)孔板收縮的上游斷面1-1和經(jīng)孔板收縮的下游斷面2-2上設(shè)測壓孔，并接上比壓計(jì)，通過量測兩個斷面的測壓管水頭差，可計(jì)算管道的 理論流量Q ，再經(jīng)修正得到實(shí)際流量。孔板流量計(jì)也屬壓差式流量計(jì)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單。圖1-3-2文丘利流量計(jì)示意圖圖1-3-3孔板流量計(jì)示意圖3. 理論流量水流從1-1斷面到達(dá)2-2斷面，由于過水?dāng)嗝娴氖湛s，流速增大，根據(jù)恒定總流能量方程，若不考慮 水頭損失，速度水頭的增加等于測壓管水頭的減?。幢葔河?jì)液面高差=h ）,因此，通過量測到的 =h建立了兩斷面平均流速

4、V1和V2之間的一個關(guān)系：1V22g2二h = 0 - h2 =(乙p22V2)=2g如果假設(shè)動能修正系數(shù) 1 -2 =1.0，則最終得到理論流量為:.：2gh 一K 吊式中K =A 2g ,A為孔板銳孔斷面面積。G2 Y)24 流量系數(shù)（1）流量計(jì)流過實(shí)際液體時，由于兩斷面測壓管水頭差中還包括了因粘性造成的水頭損失，流量應(yīng)修正為：其中:1.0，稱為流量計(jì)的流量系數(shù)。（2）流量系數(shù)除了反映粘性的影響外，還包括了在推導(dǎo)理論流量時將斷面動能修正系數(shù)、：-2近似取為1.0帶來的誤差。（3）流量系數(shù)還體現(xiàn)了緩變流假設(shè)是否得到了嚴(yán)格的滿足這個因素。對于文丘利流量計(jì)，下游斷面設(shè)置在喉道，可以說緩變流假設(shè)得

5、到了嚴(yán)格的滿足。而對于孔板流量計(jì)，因下游的收縮斷面位置隨流量而變，而下游的量測斷面位置是固定不變的，所以緩變流假設(shè)往往得不到嚴(yán)格的滿足。（4） 對于某確定的流量計(jì)，流量系數(shù)取決于流動的雷諾數(shù)，但當(dāng)雷諾數(shù)較大（流速較 高）時，流量系數(shù)基本不變。四、實(shí)驗(yàn)要求1 有關(guān)常數(shù):實(shí)驗(yàn)裝置編號：No.102孔板銳孔直徑：d =2.744 cm ;面積：A=5.914 cm ;2 5系數(shù)：K =8195.95 cm . /s2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理見表1-3-1。表1-3-1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理表次數(shù)汞-水壓差計(jì)流量汞柱差水頭差流量kVK/cm3/sahcmh2/cm3Q/m /hAh /cmAh /cmQ/cm

6、3/s182.517.117.8765.465.44963.892117.260.43279.519.817.0359.759.74730.562022.890.43376.622.816.2053.853.84500.001920.330.43473.826.315.1147.547.54197.221804.400.43570.928.714.3642.242.23988.891700.760.43668.131.513.3536.636.63708.331583.900.43765.234.612.2330.630.63397.221448.260.43862.237.610.9624.

7、624.63044.441298.530.43959.540.29.7419.319.32705.561150.180.431056.543.47.9813.113.12216.67947.590.431153.546.45.907.17.11638.89697.610.431252.048.14.433.93.91230.56517.030.421351.048.93.242.12.1900.00379.400.421450.749.32.421.41.4672.22309.780.461550.050.000000163以其中一組數(shù)據(jù)寫出計(jì)算實(shí)例。(1) .：h =82.5-17.1=65

8、.4cm(2) .：h=82.5-17.1=65.4cm3(3) Q =2117.26* V 12.6=7515.54cm/s(4) Kjh =1/4*3.14*(2.744) % V(2*980*65.4)=2117.26 cm/s3(5) -I =7515.54*3.6*10 /17.87=1.514繪制孔板流量計(jì)的校正曲線圖孔板流量計(jì)校正曲線圖86 4 2 0 8 T T T T mcQ量流62010 203040506070 h/ cm五、實(shí)驗(yàn)步驟正確排序(4) .將兩用式壓差計(jì)上部的球形閥關(guān)閉，并把V9完全打開，待水流穩(wěn)定后，接通電磁流 量計(jì)的電源(接通電磁流量計(jì)前務(wù)必使管路充滿水)

9、記錄電磁流量計(jì)、壓差計(jì)的讀數(shù)；(1 )熟悉管流實(shí)驗(yàn)裝置，找出本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)管路(第 4、6根實(shí)驗(yàn)管)；(6) .實(shí)驗(yàn)完畢后，依次關(guān)閉 V9、孔板的兩個球形閥，打開兩用式壓差計(jì)上部的球形閥。(3).再打開孔板的兩個球形閥門，檢查汞-水壓差計(jì)左右兩汞柱液面是否在同一水平面上。若不平，則需排氣調(diào)平；(2).進(jìn)水閥門V1完全打開，使實(shí)驗(yàn)管路充滿水。然后打開排氣閥V10排出管內(nèi)的空氣,待排氣閥有水連續(xù)流出(說明空氣已經(jīng)排盡)，關(guān)閉該閥；(5) .按實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分布規(guī)律有計(jì)劃地逐次關(guān)小V9，共量測12組不同流量及壓差；六、注意事項(xiàng)1 .本實(shí)驗(yàn)要求2-3人協(xié)同合作。為了使讀數(shù)的準(zhǔn)確無誤，讀壓差計(jì)、調(diào)節(jié)閥門、測量流量的同學(xué)要 學(xué)會相互配合 ；2. 讀取汞-水壓差計(jì)的 凸液面；3. 電磁流量計(jì)通電前，務(wù)必保證管路充滿水；4. 不要啟動與本實(shí)驗(yàn)中 無關(guān)的閥門。七、問題分析1 .在實(shí)驗(yàn)前，有必要排盡管道和壓差計(jì)中的空氣嗎？為什么？答：需要，因?yàn)槿舨慌疟M空氣會影響數(shù)據(jù)的測量，使測得結(jié)果不準(zhǔn)確。2.壓差計(jì)的液面高度差是否表示某兩斷面的測壓管水頭差？怎樣把汞-水壓差計(jì)的壓差巾