孔板流量計(jì)的校核試驗(yàn)

1、化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告ExperimentalReportofPrincipleoftheChemicalEngineering實(shí)驗(yàn)題目Topicofexperiment孑L板流M計(jì)的校核試驗(yàn)班級(jí)組Class15級(jí)化工（2）Group二姓名Name日期Date2017.10.26上海師范大學(xué)生環(huán)學(xué)院化學(xué)系SHANGHAINORMALUNIVERSITYLIFEANDENVIRONMENTALSCIENCECOLLEGEDEPARTMENTOFCHEMISTRY實(shí)驗(yàn)?zāi)康?Purposeofexperiment)1.2.掌握流量計(jì)的標(biāo)定方法之一容量法。3.測(cè)定孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)的孔流系數(shù)與雷諾準(zhǔn)數(shù)

2、的關(guān)系?；驹?Summaryoftheory)孔板流量計(jì)是根據(jù)流體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化原理而設(shè)計(jì)的,流體通過(guò)銳孔時(shí)流速增加，造成孔板前后產(chǎn)生壓強(qiáng)差，可以通過(guò)引壓管在壓差計(jì)或差壓變送器上顯示。其基本構(gòu)造如圖1所示。若管路直徑為di,孔板銳孔直徑為d0,流體流經(jīng)孔板前后所形成的縮脈直徑為d2,流體的密度為p,則根據(jù)柏努利方程，在界面1、2處有:2-p7考慮到實(shí)驗(yàn)誤差及能量損失等因素，用系數(shù)c加以校正：2U2Ui2C2-p/對(duì)于不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程可知UiA0Au0,代入上式并整理可得:u0C0根據(jù)uo和Ao即可計(jì)算出流體的體積流量:VU0AdC0A0.2p/熟悉孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)

3、的構(gòu)造、性能及安裝方法。Vu0A0C0A0.2gR(i)/式中：V流體的體積流量，m3/s；RU形壓差計(jì)的讀數(shù)，m;i壓差計(jì)中指示液密度，kg/m3;Co孔流系數(shù)，無(wú)因次；C0由孔板銳口的形狀、測(cè)壓口位置、孔徑與管徑之比和雷諾數(shù)Re所決定，具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。當(dāng)孔徑與管徑之比為一定值時(shí)，Re超過(guò)某個(gè)數(shù)值后，C0接近于常數(shù)。一般工業(yè)上定型的流量計(jì)，就是規(guī)定在Co為定值的流動(dòng)條件下使用。Co值范圍一般為0.60.7。三、設(shè)備和流程圖(EquipmentandFloeChartEquipment)實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。主要部分由循環(huán)水泵、流量計(jì)、U型壓差計(jì)、溫度計(jì)和水槽等組成，實(shí)驗(yàn)主管路為1寸不銹鋼管

4、(內(nèi)徑25mm)。圖2流量計(jì)校合實(shí)驗(yàn)示意圖四、實(shí)驗(yàn)步驟(ProceduresofExperiment)1 .熟悉實(shí)驗(yàn)裝置，了解各閥門(mén)的位置及作用。啟動(dòng)離心泵。2 .對(duì)裝置中有關(guān)管道、導(dǎo)壓管、壓差計(jì)進(jìn)行排氣，使倒U形壓差計(jì)處于工作狀態(tài)。3 .對(duì)應(yīng)每一個(gè)閥門(mén)開(kāi)度，用容積法測(cè)量流量，同時(shí)記下壓差計(jì)的讀數(shù)，按由小到大的順序12個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，前密后疏。4 .測(cè)量流量時(shí)應(yīng)保證每次測(cè)量中，計(jì)量桶液位差不小于100mm或測(cè)量時(shí)間為1min。5 .主要計(jì)算過(guò)程如下：(1)根據(jù)體積法(秒表配合計(jì)量筒)算得流量V(m3/h)；4V(2)根據(jù)u2,孔板取喉徑d0=15.347mm,文丘里取喉徑d=12.403mm；d(3

5、)讀取流量V(由閘閥開(kāi)度調(diào)節(jié))對(duì)應(yīng)下的壓差計(jì)高度差R,根據(jù)u0C0J2p/和pgR,求得Co值。(4)根據(jù)Redu一,求得雷諾數(shù)，其中d取對(duì)應(yīng)的do值。(5)在坐標(biāo)紙上分別繪出孔板流量計(jì)的C0Re圖。五、原始記錄(Originalrecords)計(jì)量桶底面積為0.1m2序號(hào)流量Vm3/h水溫tCmmH2O時(shí)間s高度cm1604.2527142606.12726360827444608.7276356010.82710066011.82711776013.22715086014.327168960182729210602127406116023.127483126025.527615n=0997

6、Yy查文獻(xiàn)數(shù)據(jù)得27攝氏度下純水密度cm3x1(粘度以=0.8545(Pa)六、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果(SimplecalculationsandResults)計(jì)算示例，以序號(hào)i為例：1)流量v=底面積4X0.22S=0.3922）流速u(mài)4V2=工工4X（15.171+1000產(chǎn)m/s（d取喉徑d2d0=15.171mm）3）孔板壓降4Pgt=7X9.8X0.014=136.788Pa4）5）孔流系數(shù)C0=雷諾數(shù)Redu136,788997=0.749150171+1000X997X03920.8544義1000=7191.168序號(hào)油Vm3/h流速Uom/s孔板壓降PPa孔流系數(shù)雷諾數(shù)Re10.2

7、550.392136.7880.7497191.16820.3660.563254.0360.78910321.4430.4800.738429.9060.79513536.3240.5220.803615.5480.72314720.7450.6480.997977.0600.71218274.0360.7081.0891143.1600.71919966.0770.7921.2181465.5900.71122334.9280.8581.3201641.4610.72724196.1791.0801.6622853.0150.69530456.71101.2601.9393966.8640

8、.68735532.83111.3862.1324719.2000.69339086.12121.5302.3546008.9190.67843147.010.320OBOO0.7S00.7600.74007200.700O.68G0.660宙諾數(shù)加孔板流量計(jì)C0-Re關(guān)系圖0.3200.8000.7800.7600.7400.7200700ObSO0660雷諾數(shù)成孔板流量計(jì)C0-Re關(guān)系單對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖七、結(jié)果及討論(ResultsandDiscussions)討論：由Co隨Re的變化趨勢(shì)圖可知，孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)Co隨Re的增大而減小。隨著雷諾數(shù)的增加，C0減小的趨勢(shì)也遞減。但總體來(lái)說(shuō)與教材圖1-33出入較大。原因可能是壓差計(jì)量程所限，曲線(xiàn)后半段的直線(xiàn)實(shí)驗(yàn)未能測(cè)得表示，以及操作誤差導(dǎo)致數(shù)據(jù)不精確。思考題1 .孔流系數(shù)與哪些因素有關(guān)？答：孔流系數(shù)由孔板銳口的形狀、測(cè)壓口的位置、孔徑與管徑之比和雷諾準(zhǔn)數(shù)有關(guān)。2 .本實(shí)驗(yàn)中水箱實(shí)際上起到那種測(cè)量?jī)x表的作用？答：本實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)測(cè)算單位時(shí)間內(nèi)水箱內(nèi)液面升高的高度來(lái)計(jì)算體積流量，因此水箱起到流量計(jì)的作用。3 .測(cè)量主管道內(nèi)有空氣會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響嗎？為什么？答：會(huì)。因?yàn)楣艿纼?nèi)有空氣，則管道內(nèi)流體就不是純物質(zhì)，而是氣液混合物，其相應(yīng)密度、