流量計(中國石油大學流體力學實驗報告)(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中國石油大學（華東） 流量計 實驗報告實驗日期： 成績： 班級： 學號： 姓名： 教師： 同組者： 實驗三、流量計實驗一、實驗目的（填空）1掌握 孔板 、文丘利節(jié)流式流量計的工作原理及用途；2測定孔板流量計的流量系數(shù)，繪制流量計的 矯正曲線 ；3了解兩 用式壓差計 的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握其使用方法。二、實驗裝置 1、在圖1-3-1下方的橫線上正確填寫實驗裝置各部分的名稱：本實驗采用管流綜合實驗裝置。管流綜合實驗裝置包括六根實驗管路、電磁流量計、文丘利流量計、孔板流量計，其結(jié)構(gòu)如圖1-3-1示。F1 文丘利流量計 ； F2 孔板流量計 ；F3 電磁流量計 ；C 量水箱

2、； V 閥門 ； K 局部阻力試驗管路 圖1-3-1 管流綜合實驗裝置流程圖說明：本實驗裝置可以做流量計、沿程阻力、局部阻力、流動狀態(tài)、串并聯(lián)等多種管流實驗。其中V8為局部阻力實驗專用閥門，V10為排氣閥。除V10外，其它閥門用于調(diào)節(jié)流量。另外，做管流實驗還用到汞-水壓差計（見附錄A）。三、實驗原理 1文丘利流量計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。它包括收縮段、喉道和擴散段三部分，安裝在需要測定流量的管道上。在收縮段進口斷面1-1和喉道斷面2-2上設(shè)測壓孔，并接上比壓計，通過量測兩個斷面的 測壓管水頭差 ，就可計算管道的理論流量 Q ，再經(jīng)修正得到實

3、際流量。2孔板流量計如圖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，通過量測兩個斷面的 測壓管水頭差 ，可計算管道的理論流量 Q ，再經(jīng)修正得到實際流量。孔板流量計也屬壓差式流量計，其特點是結(jié)構(gòu)簡單。圖1-3-2 文丘利流量計示意圖 圖1-3-3 孔板流量計示意圖3理論流量水流從1-1斷面到達2-2斷面，由于過水斷面的收縮，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?。幢葔河嬕好娓卟睿?，因此，通過量測到的建立了兩斷面平均流速v1和v2之間的一個關(guān)系：如果假設(shè)動能修正系數(shù)，則最

4、終得到理論流量為：式中 ，為孔板銳孔斷面面積。4流量系數(shù)（1）流量計流過實際液體時，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，稱為流量計的流量系數(shù)。（2）流量系數(shù)除了反映粘性的影響外，還包括了在推導理論流量時將斷面 動能修正系數(shù) 、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)是否得到了嚴格的滿足這個因素。對于文丘利流量計，下游斷面設(shè)置在喉道，可以說緩變流假設(shè)得到了嚴格的滿足。而對于 孔板流量計 ，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)往往得不到嚴格的滿足。（4）對于某確定的流量計，流量系數(shù)取決于流動的

5、雷諾數(shù) ，但當雷諾數(shù)較大（流速較高）時，流量系數(shù)基本不變。四、實驗要求 1有關(guān)常數(shù)： 實驗裝置編號：No. 9 孔板銳孔直徑：= 2.8106 cm；面積：A= 6.20 ；系數(shù)：= 274.6 2實驗數(shù)據(jù)記錄及處理見表1-3-1。表1-3-1 實驗數(shù)據(jù)記錄及處理表次數(shù)汞-水壓差計流量汞柱差水頭差流量/cm3/sh1/cmh2/cmQ/m3/h/cm/cmQ/cm3/s196.527.819.3668.7865.62537780790.6656294.030.218.6263.8803.88517277850.6643390.733.317.1657.4723.24476673840.6455

6、487.936.316.7751.6650.16465870010.6653585.338.715.9246.6587.16442266530.6646682.941.215.1141.7525.42419762940.6668780.143.814.0736.3457.38390858720.6655877.446.512.9730.9389.34360254180.6649974.649.311.7325.3318.78325849020.66461072.051.910.4820.1253.26291143700.66621169.454.59.0614.9187.74251637620

7、.66881266.557.37.119.2115.92197529560.66801363.860.04.593.847.88127519000.67101463.060.73.552.328.98986.114780.667115163以其中一組數(shù)據(jù)寫出計算實例。（1）（2） （2）=（3）=(4) =(5) (5)=4繪制孔板流量計的校正曲線圖 五、實驗步驟 正確排序 （4）將兩用式壓差計上部的球形閥關(guān)閉，并把V9完全打開，待水流穩(wěn)定后，接通電磁流量計的電源（接通電磁流量計前務(wù)必使管路充滿水）記錄電磁流量計、壓差計的讀數(shù)；（1）熟悉管流實驗裝置，找出本次實驗的實驗管路（第4、6根實驗管）

8、；（6）實驗完畢后，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）進水閥門V1完全打開，使實驗管路充滿水。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）按實驗點分布規(guī)律有計劃地逐次關(guān)小V9，共量測12組不同流量及壓差；六、注意事項1本實驗要求2-3人協(xié)同合作。為了使讀數(shù)的準確無誤，讀壓差計、調(diào)節(jié)閥門、測量流量的同學要 相互配合 ；2讀取汞-水壓差計的 凸 液面；3電磁流量計通電前，務(wù)必保證管路 充滿水 ；4不要啟動與本

9、實驗中 無關(guān) 的閥門。七、問題分析 1在實驗前，有必要排盡管道和壓差計中的空氣嗎？為什么？答：有必要。如果排不盡管道中的空氣，會使測得的流量有誤差，會影響實驗結(jié)果；如果不排盡壓差計中的空氣，讀出的汞柱高度會有誤差，也會影響實驗結(jié)果。2壓差計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-水壓差計的壓差換算成相應(yīng)的水頭差？答：不是。因為，則，可以通過上式進行換算。3文丘利流量計和孔板流量計的實際流量與理論流量有什么差別，這種差別是由哪些因素造成的？答：理論流量大于實際流量。當實際流體運動時，由于實際流體具有粘性，流體與管壁、流體與流體之間均有摩擦阻力，有局部損耗，所以實際流體運動時有能量損失。而理論流量是假定流體運動時無能量損耗，且動能修正系數(shù)取1。八、心得體會參加這次流體力學實驗，第一次見這么大的實驗器材，操作起來是有點困難，需要好幾個人的共同配合，一開始由于自己的疏忽，沒注