文丘里管实验设计方案(优选.)
文丘里流量计实验
文丘里流量计实验一、实验目的要求1.通过测定流量系数，掌握文丘里流量计量测管道流量的技术和应用气—水多管压差计量测压差的技术；2. 通过实验与量纲分析，了解与实验结合研究水力学问题的途径，进而掌握文丘里流量计的水力特性。
二、实验装置本实验的装置如图6.1所示。
在文丘里流量计的两个测量断面上，分别有4个测压孔与相应的均压环连通，经均压环均压后的断面压强由气—水多管压差计9测量（亦可用电测仪量测）。
三、实验原理根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式式中：Δh为两断面测压管水头差。
由于阻力的存在，实际通过的流量Q恒小于Q'。
今引入一无量纲系数μ=Q/Q'（μ称为流量系数），对计算所得的流量值进行修正。
即Q=μQ'=μK√Δh另，由水静力学基本方程可得气——水多管压差计的Δh为Δh＝h1－h2＋h3－h4四、实验方法与步骤１.侧记各有关常数。
２.打开电源开关，全关阀12，检核测管液面读数h1－h2＋h3－h4是否为０，不为０时，需查出原因并予以排除。
３.全开调节阀１２检查各测管液面是否都处在滑尺读数范围内？否则，按下列步序调节：拧开气阀８／将清水注入测管２、３／待h2＝h3≈24cm，打开电源开关充水／待连通管无气泡，渐关阀12，并调开关３／至h1＝h4≈28.5cm，既速拧紧气阀８。
４.全开调节阀门12，待水流稳定后，读取各测压管的液面读数h1、h2、h3、h4，并用秒表、量筒测定流量。
５.逐次关小调节阀，改变流量７～９次，重复步骤４，注意调节阀门应缓慢。
６.把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。
７.如测管内液面波动时，应取时均值。
８.实验结束，需按步骤２校核压差计是否回零。
五、实验成果及要求１.记录计算有关常数。
d1= cm，d2= cm，水温t= ºC，υ=cm²/s，水箱液面标尺值▽o＝cm,管轴线高程标尺值▽＝cm。
文丘里流量计实验实验报告[归整]
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《流体力学与水泵实验》实验报告开课实验室：重庆大学第二实验楼流体力学实验室 年 月 日学院城环学院年级、专业、班姓名成绩课程名称流体力学与水泵实验实验项目名称文丘里流量计实验指导教师教师评语教师签名：年 月 日一、实验目的(1). 学会使用测压管与U 型差压计的量测原理. (2).掌握文丘里流量计测量流量的方法与原理. (3).掌握文丘里流量计测定流量系数的方法.二、实验原理任选一基准面0—0，选渐缩管段的进口断面1—1与喉管断面2—2为计算断面。
建立1—1、2—2断面的伯努利方程；并选取两断管轴中心点为计算点。
根据伯努利方程并忽略水头损失,取,有:121==ααgv g p z g v g p 2211222111z ++=++ρρ (1)建立1—1、2—2断面的连续性方程:(2)2211A v A v =联立(1)(2),得:(3))22()11z (gpz g p K Q ρρ+-+=理论 其中:，称为文丘里常数，其取决于文丘里管的结构尺gd d d d K 2424142221-=π寸。
又由于考虑水头损失，所以实际流量与理论流量的关系为：理论实际Q Q μ=若测得测压管水头差，有，则h ∆)22()11(gp z g p z h ρρ+-+=∆hk Q ∆=μ三、使用仪器、材料循环供水器，恒压水箱，溢流板，稳水孔板，可控硅无级调速器，实验管道，文丘里流量计，流量调节阀，接水盒，回水管，复式压差计，滑动测量尺等。
四、实验步骤(1).熟悉实验仪器，记录相关参数。
(2).启动电源供水，全开流量调节阀，排出气体。
同时，观察复式压差计液面是否处于滑动测量尺的读数范围内，否则关闭流量调节阀，使。
0=∆h(3).关闭流量调节阀，待复式压差计液面稳定后，松开两气阀，使1、4液面大约为28.5cm ，2、3液面大约为24.5cm 后拧紧压差计气阀，然后全开流量调节阀，使液面达到标尺读数范围内。
(4).校核。
经典文丘里管的参数化设计 -回复
经典文丘里管的参数化设计-回复标题：经典文丘里管的参数化设计一、引言文丘里管，是一种广泛应用在气体流量测量中的装置。
其工作原理基于伯努利定理，即流体速度增加时，其静压会下降。
因此，通过测量文丘里管前后压力差，可以推算出流体的流量。
本文将详细介绍如何进行经典文丘里管的参数化设计。
二、文丘里管的工作原理和结构1. 工作原理：当流体流经文丘里管时，由于管径的突然收缩，流速会加快，根据伯努利定理，流体的静压会降低。
这个压力差被用来测量流量。
2. 结构：文丘里管主要由入口段、收缩段和喉部组成。
入口段的直径较大，用于稳定流体流动；收缩段则逐渐缩小管道直径，以加速流体流动；喉部是管道最窄的部分，流体在此处达到最大速度。
三、文丘里管的参数化设计步骤1. 确定设计参数：包括入口直径D1、喉部直径D2、收缩角α等。
2. 计算流量系数：流量系数C是描述文丘里管性能的重要参数，可以通过实验或计算得到。
对于经典的文丘里管，C值通常在0.95-0.99之间。
3. 设计计算：首先，根据实际需要的流量Q和流体的密度ρ，以及已知的流量系数C，可以计算出喉部的压力P2：P2 = P1 - ρ* Q^2 / (2 * C^2 * A^2)其中，P1是入口的压力，A是喉部面积。
4. 根据喉部压力P2和已知的流体性质，可以进一步计算出喉部的速度V2：V2 = sqrt(2 * (P1 - P2) / ρ)5. 根据入口直径D1、喉部直径D2和喉部速度V2，可以计算出收缩角α：tan α= (D1 - D2) / L其中，L是从入口到喉部的距离。
6. 根据以上计算结果，可以绘制出文丘里管的三维模型，并进行物理验证或数值模拟，以优化设计。
四、结论经典文丘里管的参数化设计是一项涉及多学科知识的任务，需要对流体力学、机械设计和数值计算等方面有深入的理解。
通过合理的选择设计参数，精确的计算和优化，我们可以设计出满足特定需求的文丘里管，提高流量测量的精度和效率。
文丘里管实验设计方案
文丘里管实验设计方案一、 实验原理1、在文丘里管收缩段和扩张段，观察压力水头、速度水头沿程的变化规律，加深对伯努利方程的理解。
2、了解文丘里流量计的工作原理。
3、掌握文丘里管流量系数的测定方法。
二、实验原理1、理想流体伯努利方程的验证文丘里管是在管路中安装一段断面急速变小，而后又逐渐恢复原来断面的异径管，如图3所示。
喉管图3 理想流体伯努利方程示意图在收缩段，由于流体流动断面减小，因而流速增加，测压管水头连续下降，喉管处断面最小，流速最大， 测压管水头因而最低；相反，在渐扩管中流体流动截面逐渐扩大，流速减小，测压管水头也不断得到恢复。
这些现象都是由于流体流径文丘里管时，遵守连续性方程Q vA =（常数） (1)和伯努利方程H h gv =+22（常数） (2) 以上两个方程表明，无论流体流动过程中断面几何参数如何变化，所有断面上的总水头H 和流量都保持不变，也就是说流体流动一直遵守着能量守恒和物质守恒这两个基本定律。
上述现象和规律将在实验中通过11根测压管的液面变化加以验证。
为了便于实验分析，现将公式(2)作如下变换，并以下标 i 表示测压管序号，例如 4=i 表示第四根测压管即喉管。
公式(2)可以写成gv h g v h i i 222211+=+两边同除以24v , 并移项得242212412v v v g v h h i i -=- (3) 公式(1)可以写成i i A v A v A v ==4411所以 21241441d d A A v v ==22444ii i d d A A v v == 代入公式(3)得444142412⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-i i d d d d g v h h (4) 公式(3)和公式(4)表明，测压管水头变化的相对值，完全决定于流动断面的几何比例，从而进一步揭示了断面流速与测压管水头之间的关系。
我们根据公式(4)画出测压管水头相对变化的理论曲线和实际曲线（分别为上式右项和左项），通过比较，两者应当是一致的（横坐标为测压管序号，纵坐标分别为以上两项）。
文丘里流量计实验
文丘里流量计实验(新)一、实验目的和要求、1、掌握文丘里流量计的原理。
2、学习用比压计测压差和用体积法测流量的实验技能。
3、利用量测到的收缩前后两断面1-1和2-2的测管水头差h ∆，根据理论公式计算管道流量，并与实测流量进行比较，从而对理论流量进行修正，得到流量计的流量系数μ，即对文丘里流量计作出率定。
一、实验装置 1. 仪器装置简图124567321891011121234图一 文丘里流量计实验装置图1. 自循环供水器2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 恒压水箱5. 溢流板6. 稳水孔板7. 文丘里实验管段8. 测压计气阀9. 测压计10. 滑尺11. 多管压差计12. 实验流量调节阀[说明]1. 在文丘里流量计7的两个测量断面上, 分别有4个测压孔与相应的均压环连通, 经均压环均压后的断面压强，由气—水多管压差计9测量, 也可用电测仪测量。
2. 功能(1) 训练使用文丘里管测量管道流量和采用气—水多管压差计测量压差的技术;(2) 率定流量计的流量系数μ, 供分析μ与雷诺数Re的相关性;(3) 可供实验分析文氏流量计的局部真空度, 以分析研究文氏空化管产生的水力条件与构造条件及其他多项定性、定量实验。
3. 技术特性(1) 由可控硅无级调速器控制供水流量的自循环台式装置实验仪;(2) 恒压供水箱、文丘里管及实验管道采用丘明有机玻璃精制而成。
文丘里管测压断面上设有多个测压点和均压环;(3) 配有由有机玻璃测压管精制而成的气 水多管压差计, 扩充了测压计实验内容;(4) 为扩充现代量测技术, 配有压差电测仪, 测量精度为0.01;(5) 供电电源: 220V、50HZ; 耗电功率:100W;(6) 流量: 供水流量0～300ml/s, 实验管道过流量0～200ml/s;(7) 实验仪专用实验台: 长×宽=150cm×55cm 。
二、安装使用说明:1. 安装仪器拆箱以后, 按图检查各个部件是否完好, 并按装置图所示安装实验仪, 各测点与测压计各测管一一对应,并用连通管联接, 调速器及电源插座可固定在实验台侧壁或图示位置, 调速器及电源插座位置必须高于供水器顶;2. 通电试验加水前先接上220V交流市电, 顺时针方向打开调速器旋钮, 若水泵启动自如, 调速灵活, 即为正常。
文丘里实验报告
文丘里实验报告实验名称：文丘里实验实验目的：1. 了解液体在毛细管中的上升现象；2. 探究液体的上升高度与毛细管半径、液体性质、重力加速度之间的关系。
实验原理：文丘里实验是用毛细管来研究液体在毛细管中上升的现象。
液体通过毛细管上升的高度与毛细管半径、液体的性质、重力加速度和表面张力有关。
实验器材：1. 毛细管2. 直尺3. 温度计4. 秤盘和秤5. 水槽和水6. 实验笔记本和笔实验步骤：1. 在实验笔记本上记录实验所需的数据表，并标明毛细管的直径和液体的种类。
2. 准备一个水槽，将水注入其中，使水深超过毛细管的高度。
3. 将毛细管沿着直尺放置在水槽中，让其一端碰到水面，使毛细管自然充满水。
4. 快速将毛细管的一端抬出水槽，保持另一端水平。
5. 观察液体在毛细管中的上升高度，并记录数据。
6. 重复步骤4和步骤5，使用不同的毛细管和液体，并记录数据。
实验数据：根据实验步骤所述，记录液体在毛细管中的上升高度，并记录液体和毛细管的相关信息。
实验结果：将实验数据整理成表格或图表，分析液体的上升高度与毛细管半径、液体性质、重力加速度之间的关系。
实验讨论：根据实验结果，分析液体的上升高度与毛细管半径、液体性质、重力加速度之间是否存在相关性，并探讨可能的影响因素和误差来源。
实验结论：总结实验结果及讨论，得出液体的上升高度与毛细管半径、液体性质、重力加速度之间的关系，并验证实验目的的达成。
实验总结：回顾整个实验过程，总结实验的目的、原理、步骤、结果和讨论，并提出改进实验的建议。
参考文献：（列出使用的参考资料）。
文丘里管实验报告
文丘里管实验报告文丘里管实验报告引言：文丘里管实验是一项重要的科学实验，旨在研究液体在管道中流动时的行为和特性。
通过这个实验，我们可以更深入地了解流体力学的基本原理，并探索液体在管道中的运动规律。
本文将详细介绍文丘里管实验的目的、实验装置、实验步骤、实验结果以及对实验结果的分析和讨论。
目的：文丘里管实验的目的是研究液体在管道中的流动行为和特性，包括流速、流量、压力等参数的变化规律。
通过实验，我们可以验证文丘里管方程，并进一步了解流体在管道中的运动规律。
实验装置：实验装置主要包括文丘里管、水泵、流量计、压力计等仪器设备。
文丘里管是一个细长的管道，通常由透明材料制成，便于观察液体的流动情况。
水泵用于提供流体的动力，流量计用于测量流体的流量，压力计用于测量管道中的压力。
实验步骤：1. 准备工作：检查实验装置是否完好，确保各仪器设备的正常运行。
2. 搭建实验装置：将文丘里管连接到水泵、流量计和压力计上，确保管道连接紧密，无泄漏。
3. 实验前准备：调节水泵的流量和压力，使其保持稳定。
4. 开始实验：打开水泵，观察液体在文丘里管中的流动情况，并记录流速、流量和压力的数据。
5. 实验结束：关闭水泵，停止实验，并将实验装置恢复到初始状态。
实验结果：根据实验数据和观察结果，我们可以得到液体在文丘里管中的流动规律。
一般情况下，随着流速的增加，流量也会增加，但增速逐渐减缓。
同时，管道中的压力也会随着流速的增加而增加。
当流速达到一定值后，流量和压力将趋于稳定，不再显著变化。
分析和讨论：通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 文丘里管方程成立：实验结果验证了文丘里管方程，即流量与流速成正比，与管道截面积成反比。
2. 流速与压力的关系：实验结果表明，流速的增加会导致管道中的压力增加。
这是由于流速增加时，液体分子之间的碰撞频率增加，从而增加了压力。
3. 流速的极限值：实验结果还显示，当流速达到一定值后，流量和压力将趋于稳定，不再显著变化。
文丘里综合型实验
文丘里综合型实验一．实验目的和要求1、了解文丘里流量计的构造、原理和适用条件，率定流量因素μ。
2、掌握应用气—水多管压差计量测压的方法3、通过确定文丘里流量计最大允许过流量的设计性实验，体验理论分析和实验相结合的研究过程。
二．实验原理根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式式中：Δh为两断面测压管水头差。
由于阻力的存在，实际通过的流量Q恒小于Q’。
今引入一无量纲系数μ=Q/Q’（μ称为流量系数），对计算所得的流量值进行修正。
即另，由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的Δh为三、实验方法与步骤?(1)排气方法多管压差计12及其连接管的排气：水箱溢满状态下，开关调节阀14数次，在开关交替时，停顿操作片刻，滞留水体中的空气即通过实验管道排除，排气后测压管液面滑尺读数h1-h2=h3-h4为0，h的下标为测压管的序号。
压差传感器9及其两连接管的排气。
（2）调节多管压差计全开调节阀14检查各测压管液面是否处于滑尺读数范围内？否则，按下列步骤调节：1、关阀14，拧开气阀11，待各测压管中液位稳定后，将清水注入压差计12中编号2、3的测管内；2、拧紧气阀11，全开调节阀14，若压差计2中编号为1、3的测压管液面上升过高，可微微松开相应的气阀11。
（3）调节压差电测仪关闭阀门14的情况下，文丘里流量计中充满水但流速为零。
此时，测点1和2压差应为零，电测仪读值也应为零；若不为零，可旋转电测仪面板上的调零旋钮，使读值为零。
（4）测压管水头差h测量1、读取气—水多管压差计12各测压管的液面读数，。
2、直接读取压差电测仪8的读数值。
（5）真空度测量实验时，将电测仪传感器低压端用连通管连接于文丘里流量计后颈处，电测仪传感器高压端（即红色点）端接通大气，并调整传感器放置高度，使高压端口与文丘里流量计后颈处的测点齐平。
此时，即可测量测点的真空度。
（6）流量测量实验流量用调节阀14调节，用称重法测量。
实验三 文丘里实验
p1 p 2
A1 2 ) 1] A2
QT=CT h CT 为文丘里的理论常数。由于实际液体在运动中存在水头损失，故实际通过的流量 Q 与理论流量 QT 有误差，所以把 Q/QT 叫做文丘里管流量系数，用μ表示： μ=
Q QT
四、实验步骤： 熟悉实验指导书，了解实验目的、原理和设备结构。 打开尾阀，接通水泵电源，给水箱供水。 关闭尾阀，排除管道和测压管中的气体，直到测压管的水位读数相等。 打开尾阀，使管道通过较大流量，且测压管的水位均能读数。等到水流稳定后，开始测 定测压管水位和流量，并记录。 5. 控制尾阀，减小流量，使测压管水位差减小 2cm 左右，等到水流稳定后，继续测定。 6. 测次大于 6 次后，且压差分布均匀，实验可以结束。 7. 关闭电源。 流量数据记录表：(仅供参考) 量测水箱水平面积：A=145cm2 测次 初高 1 2 3 4 5 6 文丘里管断面直径、面积：d1= cm d2= cm A1= cm
实验三
一、实验目的：
文丘里实验
1. 测定文丘里管流量系数μ值。 2. 绘制文丘里管的流量 Q 与压差计压差△h 之间的关系曲线。 3. 学习、了解自动量测系统的使用方法。 二、实验设备：
测压管 水箱 2 尾阀 溢流管 量测 水箱 回水管 水箱 抽水机 供水管
实验装置由实验桌、供水系统、回水系统、文丘里管等组成，其中文丘里管由收缩段、喉管 和扩散段组成。在收缩段和喉管上开有测压孔，并与测压管连通。实验装置另外配备有自动 测压和流量自动量测系统。 三、实验原理： 首先列出 1 断面和 2 断面的能量方程式，并设 a1≈1,a2≈1，且不考虑两断面之间的水头损 失，则有：
p1
∵
+
2 v12 p 2 v 2 = + 2g 2g
文丘里实验实验报告
一、实验目的1. 理解文丘里实验的原理和过程；2. 掌握测量气体流速的方法；3. 学习流体力学在工程中的应用。
二、实验原理文丘里实验是流体力学中一种常用的实验方法，通过测量流体在收缩段和扩张段的压力差来计算流体的流速。
实验原理基于伯努利方程，即在流体流动过程中，流速越快，压力越低。
实验装置主要由文丘里管、U型管压力计、连接管等组成。
文丘里管由收缩段和扩张段组成，收缩段流体流速增加，压力降低；扩张段流体流速降低，压力升高。
通过测量收缩段和扩张段之间的压力差，可以计算出流体的流速。
三、实验仪器1. 文丘里管；2. U型管压力计；3. 连接管；4. 计时器；5. 计算器。
四、实验步骤1. 将文丘里管安装在实验装置上，确保连接紧密；2. 打开水源，调节流量，使流体在文丘里管中稳定流动；3. 观察U型管压力计，记录收缩段和扩张段的压力差；4. 使用计时器测量流体通过文丘里管的时间；5. 关闭水源，整理实验装置。
五、实验数据及处理1. 记录收缩段和扩张段的压力差；2. 记录流体通过文丘里管的时间；3. 根据伯努利方程计算流体流速。
伯努利方程：P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh2其中，P1和P2分别为收缩段和扩张段的压力，ρ为流体密度，v1和v2分别为收缩段和扩张段的流速，h1和h2分别为收缩段和扩张段的高度。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据，计算出收缩段和扩张段的压力差；2. 根据伯努利方程，计算出流体流速；3. 分析实验结果，验证伯努利方程的正确性。
实验结果表明，伯努利方程在流体流动过程中具有良好的适用性。
通过文丘里实验，可以准确测量流体流速，为工程实践提供理论依据。
七、实验结论1. 文丘里实验是一种常用的流体力学实验方法，可以测量流体流速；2. 伯努利方程在流体流动过程中具有良好的适用性；3. 本实验验证了伯努利方程的正确性，为工程实践提供了理论依据。
文丘里管在风力输送粉末药剂系统中的设计及实践
文丘里管在风力输送粉末药剂系统中的设计及实践摘要：传统的粉末药剂输送系统在输送过程中存在一些问题，如输送效率低、易堵塞等。
为了解决这些问题，近年来，风力输送粉末药剂系统逐渐受到关注。
风力输送粉末药剂系统利用风力作为动力源，通过管道将粉末药剂输送到目标位置。
其中，文丘里管作为一种重要的输送装置，在风力输送粉末药剂系统中具有广泛的应用前景。
关键词：文丘里管；风力输送；粉末药剂；设计；实践1文丘里管的设计原理1.1 工作原理文丘里管的工作原理基于两个关键概念：压力差和气动传送。
在风力输送粉末药剂系统中，文丘里管通过利用气流在管道中产生的压力差来推动粉末药剂的输送。
当气流通过文丘里管时，由于管道形状的改变，气流速度增加，从而产生了压力差。
这个压力差会将粉末药剂从低压区域推向高压区域，实现粉末药剂的输送。
文丘里管的设计要点是管道的形状和尺寸。
为了实现较高的输送效率，文丘里管通常具有特定的设计要求。
首先，管道的直径应逐渐减小，以增加气流速度并产生较大的压力差。
其次，管道的角度应适当选择，以使气流在管道中保持稳定的流动。
最后，管道的长度应根据具体需要进行调整，以平衡压力损失和输送效率。
通过合理设计文丘里管的形状和尺寸，可以实现较高的输送效率和可靠性。
1.2 优势和适用性文丘里管在风力输送粉末药剂系统中具有许多优势和适用性。
首先，文丘里管具有较高的输送效率。
由于其特殊的管道形状和尺寸设计，文丘里管能够产生较大的压力差，推动粉末药剂的快速输送。
这使得文丘里管在粉末药剂输送过程中具有较高的效率，节约时间和资源。
其次，文丘里管具有较高的可靠性。
由于其简单的结构和工作原理，文丘里管很少出现故障和损坏的情况。
这使得文丘里管在长期使用和恶劣环境下仍能保持良好的工作状态，具有较高的可靠性和稳定性。
最后，文丘里管具有广泛的适用性。
文丘里管可以用于输送各种类型的粉末药剂，如化学药剂、农药、食品添加剂等。
它可以适用于各种输送距离和输送量的场景，满足不同应用需求。
经典文丘里管的参数化设计
经典文丘里管是一种用于测量流体流速和流量的装置，其设计通常包括以下几个参数：
1. 入口直径（D）：这是文丘里管的最小直径，通常根据流量和流体性质来确定。
2. 出口直径（d）：这是文丘里管的出口直径，通常比入口直径小，以产生收缩效应。
3. 长度（L）：这是文丘里管的长度，通常根据安装空间和使用需求来确定。
4. 收缩角（θ）：这是入口和出口直径之间的夹角，通常在15°到25°之间。
5. 扩张角（β）：这是出口和入口直径之间的夹角，通常在15°到25°之间。
在进行参数化设计时，需要考虑以下几个因素：
1. 流体性质：不同的流体具有不同的粘度、密度和压缩性，这些因素会影响文丘里管的性能。
2. 流量范围：文丘里管的设计需要考虑到流量范围，以确保在所需流量范围内获得准确的测量结果。
3. 压力损失：文丘里管的设计需要考虑到压力损失，以确保流体在通过文丘里管时不会受到过大的阻力。
4. 安装空间：文丘里管的尺寸和形状需要考虑到安装空间和使用需求。
5. 经济性：文丘里管的设计需要考虑成本和制造工艺，以确保在满
足性能要求的同时降低成本。
在具体的设计过程中，可以通过数值模拟或实验测试来验证设计的有效性，并进一步优化设计参数。
文丘里实验3.6
其中K为文丘里常数
K=
π
4
d
2 1
2g ( d1 d 2 ) 4 1
(4)
d 1、 2 分别为文丘里流量计进口1断面及喉管2断面处管直径。 d
P P2 1 h = ( z1 + ) ( z2 + ) ρg ρg
为两断面测压管水头高度差。
我们称 Q理论 为理论流量，由于阻力存在，实际通过文丘里管的 流量 Q实际 恒小于 Q 理论 ，引入一无量纲系数 进行校正。
1 2
d2
为
、
，两处流速为
、
。
1 2
对两断面列伯努里方程：
2 P v12 P2 v2 0+ 1 + = 0+ + ρ g 2g ρ g 2g
(1)
据连续性方程得：
Q = A1v1 = A2 v2
Q 理论 = K h
(2)
由（1）与（2）两式可推得文丘里管测流量的公式：
(3)
பைடு நூலகம்
Q 理论 = K
h
(3)
(5)
五、注意事项：
1、打开电源开关要等到水箱水头恒定时才可开始实验。 2、流量不要调制过大，要使测压管内保持有一定水柱。 3、读取测压管内水柱高度时，要使视线与水柱液面相平。 4、旋动阀门不要过力，以免损坏有机玻璃管路。 5、试验数据记录可参考实验指导书25页表3.9。
水箱恒定 水位 测压管
阀门
文丘里流量计实验
土木学院工程流体力学实验室
Teacher: Email: Tel:
一、实验目的：
1、通过测定流量系数，掌握文丘里流量计测 量管道流量的技术。
2、掌握气—水多管压差计测量压差的技能。
文丘里流量计实验
文丘里流量计实验文丘里流量计实验文丘里流量计实验一、实验目的：1、了解文丘里流量计的构造、原理及使用方法。
2、掌握确定流量系数μ的方法。
3、绘制流量系数与实测流量以及流量与压降的关系，计算流量系数的平均值。
二、实验原理：1. 实验装置图2. 实验原理文丘里流量计是一种管道测量的仪器，它由收缩段、喉道段和扩散段三部分组成。
在文丘里流量计入口处取1-1断面，在其喉部收缩断出取2-2断面，由于流量计系水平放置，则流股在上述两断面的能量方程（不考虑能量损失）如下：其中α为动能修正系数，根据连续性方程，得V1A1=V2A2令α1=α2=1，解上两式，得P 1-P 2为测压管的液面高差△h 。
令由此可见，通过测取△h 值，即可求出计算流量Q 。
由于实际上所取的两个断面之间存在着水头损失，所以实际流量Q 0一般要略小于计算流量Q ，二者的比值，称为流量系数，即。
实际流量Q 0 用体积法测定，Q 0=，V 为t 时间内水由管道流入计量箱内三、实验步骤：1、准备工作（1）、记录仪器常数d 1、d 2的值，并算出K 值。
（2）、检查测压管管内空气是否排尽。
（3）、全面开启出水阀门，将进水阀门调至较小开度。
（4）、关闭排气阀。
2、进行实验（1）、开泵，此时两个测压管中应出现较小高差。
（2）、缓慢开启实验阀门，使两个测压管压差达到最大，作为第一个实验点，测读并记录测压管内液面的读数。
（3）、与（2）同时，用秒表和计量箱测定实际流量，记下时间t 和体积V 。
（4）、逐渐关小实验阀门，每次减小高差约10厘米左右，测读△h 、V 和t ，如此共进行6次。
四、数据处理：（请同学们自己设计表格，以下表格仅供参考）1考虑误差源的影响，计算出每种流量的μ的误差限。
指出最应该注意的测量物理量是哪些。
1. 通过实验曲线说明文丘里流量计的流量系数随流量有什么变化规律。
2. 如何确定文丘里管水头损失？试计算各种流量下的水头损失。
3. 如果文丘里管没有水平放置，对测量结果有无影响？。
文丘里管实验设计方案(优选.)
文丘里管实验设计方案一、 实验原理1、在文丘里管收缩段和扩张段，观察压力水头、速度水头沿程的变化规律，加深对伯努利方程的理解。
2、了解文丘里流量计的工作原理。
3、掌握文丘里管流量系数的测定方法。
二、实验原理1、理想流体伯努利方程的验证文丘里管是在管路中安装一段断面急速变小，而后又逐渐恢复原来断面的异径管，如图3所示。
喉管图3 理想流体伯努利方程示意图在收缩段，由于流体流动断面减小，因而流速增加，测压管水头连续下降，喉管处断面最小，流速最大， 测压管水头因而最低；相反，在渐扩管中流体流动截面逐渐扩大，流速减小，测压管水头也不断得到恢复。
这些现象都是由于流体流径文丘里管时，遵守连续性方程Q vA =（常数） (1)和伯努利方程H h gv =+22（常数） (2) 以上两个方程表明，无论流体流动过程中断面几何参数如何变化，所有断面上的总水头H 和流量都保持不变，也就是说流体流动一直遵守着能量守恒和物质守恒这两个基本定律。
上述现象和规律将在实验中通过11根测压管的液面变化加以验证。
为了便于实验分析，现将公式(2)作如下变换，并以下标 i 表示测压管序号，例如 4=i 表示第四根测压管即喉管。
公式(2)可以写成gv h g v h i i 222211+=+两边同除以24v , 并移项得242212412v v v g v h h i i -=- (3) 公式(1)可以写成i i A v A v A v ==4411所以 21241441d d A A v v ==22444ii i d d A A v v == 代入公式(3)得444142412⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-i i d d d d g v h h (4) 公式(3)和公式(4)表明，测压管水头变化的相对值，完全决定于流动断面的几何比例，从而进一步揭示了断面流速与测压管水头之间的关系。
我们根据公式(4)画出测压管水头相对变化的理论曲线和实际曲线（分别为上式右项和左项），通过比较，两者应当是一致的（横坐标为测压管序号，纵坐标分别为以上两项）。
5文丘里实验报告
3.文丘里实验一、实验目的1.通过测定流量系数，掌握文丘里流量计测量管道流量的技术。
2.验证能量方程的正确性。
二、实验原理如果能求得任一断面的流速v ，然后乘以面积A ，即可求出理论流量Q'。
计算模型如图1所示：图1 文丘里流量计流量计算模型根据能量方程和连续性方程，可得不计阻力作用的文氏管过水能力关系式h K P Z P Z g d dd Q ∆=+-+-=)]()[(21)(4'221142121γγπ式中：g d d d K 21)(442121-=π，为文丘里流量计结构参数。
)()(2211γγP Z P Z h +-+=∆，为断面测压管水头差由于阻力的存在，实际通过流量Q 恒小于理论流量Q’，故引入无量纲流量修正系数μ。
h K QQ Q ∆=='μ或h K Q Q ∆==μμ'三、实验装置1.文丘里流量计实验装置1台，结构示意图（见图2）；2.秒表1只；3.温度计1支。
123414155678910111213图2、实验装置结构示意图1.水箱及潜水泵；2.上水管；3. 溢流管；4. 电源开关；5.整流栅；6.溢流板；7.接头；8. 实验管段；9. 文丘里管；10. 调节阀；11. 接水箱；12. 回流阀门；13 进水阀门；14．实验桌；15. 回水管. 四、实验步骤1.对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理，记录有关常数d 1、d 2、水箱长a 和宽b ；2.检查储水箱水位（不够高时冲水），旁通阀是否已关闭；3.接通电源，启动水泵，全开进水阀13，水泵自动开启供水，保持溢流板有稍许溢流。
4.系统充水赶气（排气）：水溢流状态下，开关流量调节阀10数次，在开关交替时，停顿操作片刻，滞留其水体中的空气即通过实验管道排除，排气后两测压管液面平齐。
5.进行实验（1）开启进水阀门调至一较大流量（喉管测压管高度最低），使测压计高差达到最大值，作为第一个实验点，测读并记录测压计内液面的读数h 1和h 2。
实验4 文丘里流量系数测量实验
实验四 文丘里流量系数测量实验6.1实验目的和要求1.掌握文丘里流量计的构造，原理及使用方法。
2.掌握文丘里流量计流量系数的测量方法。
3.点绘流量系数与实测流量以及与压差的关系，计算出流量系数的平均值。
6.2文丘里流量计的构造和测流原理6.2.1文丘里流量计的构造文丘里流量计是一种管道流量测量的仪器。
它由收缩段，喉道段和扩散段三部分组成，文丘里管本身又分为圆锥形，喷嘴型两种，而每一种又分为长管型和短管型，这里仅介绍圆锥形文丘里流量计。
圆锥形文丘里流量计由入口圆锥管段A ，收缩段B ，喉管段C 及出口圆锥管段E 组成，见图6-1。
其节流孔径比（喉道直径与管道直径之比）75.0~3.0/==D d β之间。
入口圆锥管段 1211±=α，出口圆锥管段 15~72=α。
喉道长度与喉道直径相同。
在喉道部和上游收缩段前2/D 的圆管段设测压孔，以便测出这两个断面的压差。
与同一孔径的孔板，喷咀流量计相比，文丘里流量计水头损失较小。
因此，被广泛的应用在管道上测量流量。
图6-1 文丘里流量计构造图6.2.2文丘里流量计的测流原理当流体通过文丘里流量计时，由于圆管段和喉道段的断面面积不同而产生压差，通过的流量不同，其压差的大小也不同，所以可根据压差的大小来测定流量。
图6-2是文丘里流量计理论分析简图。
以0-0为基准面，暂不考虑能量损失，取1-1断面和2-2断面写能量方程为图6-2文丘里流量计理论分析简图gv p Z gv p Z 222222221111αγαγ++=++ （6-1）由上式得h p Z p Z gv gv ∆=+-+=-γγαα2211211222)(22（6-2） 式中，1Z 、2Z 、γ/1p 、γ/2p 、g v 2/211α、g v 2/222α分别为1-1断面和2-2断面的位置水头、压强水头和流速水头；h ∆为1-1断面和2-2断面的测压管水头差。
由连续方程可得222121)(v Dd v A A v ==（6-3）式中，1A 、2A 分别为管道和文丘里流量计喉道断面的面积，d 、D 分别为文丘里流量计喉道和管道断面的直径。
文丘里管课程设计
文丘里管 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解文丘里管的工作原理及其在流体力学中的应用；2. 学生能够掌握文丘里管的构造特点及其对流体速度和压力的影响；3. 学生能够运用文丘里管的相关知识解释生活中的流体现象。
技能目标：1. 学生能够通过实验操作，熟练使用文丘里管进行流量和流速的测量；2. 学生能够运用数学知识，对文丘里管中的流体速度和压力进行计算；3. 学生能够运用图表、图像等工具，对实验数据进行处理和分析。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习文丘里管，培养对物理学科的兴趣和热爱；2. 学生在小组合作实验中，学会沟通与协作，培养团队精神和责任感；3. 学生能够认识到物理知识在生活中的重要性，增强学以致用的意识。
课程性质：本课程为物理学科的一节实验课，旨在通过文丘里管的实验，让学生深入了解流体力学知识。
学生特点：本课程面向初中年级学生，他们对物理现象具有较强的好奇心和探索欲望，具有一定的实验操作能力和数学基础。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，通过实验激发学生的学习兴趣，引导他们掌握文丘里管的相关知识，并培养他们运用知识解决实际问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励他们积极参与，提高课堂效果。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 文丘里管的基本概念：介绍文丘里管的定义、构造及其工作原理；相关教材章节：流体力学第三章第二节。
2. 文丘里管的应用：分析文丘里管在工业、生活中的应用实例；相关教材章节：流体力学第三章第三节。
3. 实验操作：文丘里管实验操作步骤、注意事项及数据处理；相关教材章节：实验指导书第四章。
4. 流体速度和压力的计算：运用文丘里管实验数据，进行流体速度和压力的计算；相关教材章节：流体力学第三章第四节。
5. 流体力学知识拓展：介绍流体力学在其他领域的应用，激发学生兴趣；相关教材章节：流体力学附录。
教学内容安排与进度：第一课时：文丘里管的基本概念、构造和工作原理；第二课时：文丘里管在工业、生活中的应用实例；第三课时：实验操作及数据处理；第四课时：流体速度和压力的计算；第五课时：流体力学知识拓展。
文丘里管设计计算
文丘里管设计计算
文丘里管是一种常见的管道结构，在工程设计中起到了重要的作用。
设计计算是确定管道尺寸、材料和结构的关键一步，它直接影响到管道的安全性和稳定性。
在进行文丘里管设计计算时，需要考虑多个因素，包括管道承受的压力、流体的性质、环境条件等。
下面将从几个方面介绍文丘里管设计计算的相关内容。
文丘里管设计计算中需要考虑的一个重要因素是管道的承载能力。
在确定文丘里管的尺寸时，需要根据管道所承受的压力和温度等因素来计算管道壁厚，以确保管道能够承受外部压力和内部流体的作用力。
此外，还需要考虑管道的材料强度和连接方式，以确保管道在使用过程中不会发生破裂或泄漏等安全问题。
在文丘里管设计计算中，还需要考虑流体的性质。
不同的流体在管道内流动时会产生不同的作用力，因此需要根据流体的密度、粘度、流速等参数来计算管道的尺寸和结构。
此外，还需要考虑流体的温度和压力变化对管道的影响，以确保管道在不同工况下能够正常工作。
环境条件也是文丘里管设计计算中需要考虑的重要因素之一。
管道在不同的环境条件下会受到不同的外部作用力，如风载、雨淋、地震等。
因此，在设计计算中需要考虑这些外部作用力对管道的影响，并采取相应的措施来保证管道的稳定性和安全性。
文丘里管设计计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
在进行设计计算时，需要充分了解管道的使用要求、流体的性质、环境条件等，并根据这些因素来确定管道的尺寸、材料和结构。
只有这样，才能确保文丘里管在使用过程中能够安全、稳定地运行。
希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读。
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文丘里管实验设计方案
一、 实验原理
1、在文丘里管收缩段和扩张段，观察压力水头、速度水头沿程的变化规律，加深对伯努利方程的理解。
2、了解文丘里流量计的工作原理。
3、掌握文丘里管流量系数的测定方法。
二、实验原理
1、理想流体伯努利方程的验证
文丘里管是在管路中安装一段断面急速变小，而后又逐渐恢复原来断面的异径管，如图3所示。
喉管
图3 理想流体伯努利方程示意图
在收缩段，由于流体流动断面减小，因而流速增加，测压管水头连续下降，喉管处断面最小，流速最大， 测压管水头因而最低；相反，在渐扩管中流体流动截面逐渐扩大，流速减小，测压管水头也不断得到恢复。
这些现象都是由于流体流径文丘里管时，遵守连续性方程
Q vA =（常数） (1)
和伯努利方程
H h g
v =+22
（常数） (2) 以上两个方程表明，无论流体流动过程中断面几何参数如何变化，所有断面上的总水头H 和流量都保持不变，也就是说流体流动一直遵守着能量守恒和物质守恒这两个基本定律。
上述现象和规律将在实验中通过11根测压管的液面变化加以验证。
为了便于实验分析，现
将公式(2)作如下变换，并以下标 i 表示测压管序号，例如 4=i 表示第四根测压管即喉管。
公式(2)可以写成
g
v h g v h i i 2222
11+=+
两边同除以2
4v , 并移项得
2
4
2
212412v v v g v h h i i -=- (3) 公式(1)可以写成
i i A v A v A v ==4411
所以 21
24
1441d d A A v v ==
22
4
44i
i i d d A A v v == 代入公式(3)得
4
44142412⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-i i d d d d g v h h (4) 公式(3)和公式(4)表明，测压管水头变化的相对值，完全决定于流动断面的几何比例，
从而进一步揭示了断面流速与测压管水头之间的关系。
我们根据公式(4)画出测压管水头相对变化的理论曲线和实际曲线（分别为上式右项和左项），通过比较，两者应当是一致的（横坐标为测压管序号，纵坐标分别为以上两项）。
2、流量系数的测定
将公式(1)、(2)应用于1、4两断面，可以得到
42
141v d d v ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=
42
4
12122h g
v h g v +=+ 前式代入后式得
4
144141)(2⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛--=
d d h h g v
流量为
()4
144124
44124
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=
=d d h h g d v A Q π
若以流量系数μ 表示阻力损失的影响，上式可以写成
41h h c Q -=μ （ml/s ） (5)
式中 c ——仪器常数，为定值
（s cm 5
.2） (6)
因此，在实验中，测得流量 Q 和测压管水头 1h 、4h ，即可求得流量系数μ，μ一般在0.92～0.99之间。
三、实验步骤
1、缓缓打开进水阀和针阀，使测压管1、4的水面差达到最大，并适当调节，观察测压管水头的变化，理解伯努利方程的含义。
2、读取各测压管水头刻度，并按测压管编号为序记入表内。
3、在读取测压管水头的同时，用体积法测量流量，记入表内。
4、调节进水阀和针阀，改变各测压管读数，并记录各读数和流量。
5、实验结束后，关闭进水阀门。
二、实验装置设计
由于文丘里管的制作工艺比较复杂，标准材料的文丘里管定制价格比较昂贵，经过综合考虑，我们打算制作一个简易文丘里管，具体设计如下：
4
1
424
124
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=
d d g d
c π
材料：玻璃管或者塑料管，软件管用于连接，刻度尺用于测量水柱高度，量筒和秒表用于测量流速，水泵，支架，水槽。
制作方法：自行设计，买齐上述材料之后按装置图加工
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