石大流量计实验报告

石大流量计实验报告

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实验三、流量计实验

一、实验目的

1.掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途。

2.测量孔板流量计的流量系数a，绘制流量计的校正曲

线。

3.了解两用式压差计的结构及工作原理，掌握两用式压

差计的使用方法。

实验装置

本实验采用管流综合实验装置。管流综合实

验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利

流量计、孔板流量计，其结构如图1- 3-1示

稳m水箱

离心泵

F1 文丘利流量计____ ; F2 孑L板流量计；F3 电磁流量计C——量水箱：V——阀门：K——局部阻力实验管路

三、实验原理

1.文丘利流量计。

文丘利流量计是一种常用的测量有压管道流量的装置，属压差式流量计（见图1-3-2）。它包括收缩段，喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上压差计，通过测量两个断面的测压管水头差，可以计算管道的理论流量Q,再经修正即可得到实际流量。

2.孔板流量计

如图1-3-3所示，在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面

2-2上设测压空孔，并接上压差计，通过测量两个断面的测压管水头差可以计算管道的理论流量Q,再经修正即可得到实际流量。孔板流量计也属于压差式流量计，其特点是结构简单。

3.理论流量

(1-3-1)

云弘如果假设动能修正系数到的理论流量为：

Q理=——A .. 2g「h =八h

(△占

r A2 A ，

图1-3-3孔板流量计示意图

：1 = 2 =1. 0，则最终得

图1-3-2文丘利流量计示意图

扶)2_(令2

式中量2数一孔板锐孔断面面积截面面积。

失压！!量!1实粘液而造成的水辦

Q实=一：水八h

(1-3-3)

量系数。与2近®0带来的误!现了缓变流假设是否1到了严格的满］这道因素可以说对缓变丘利设得到了严格的满足，而对于孔板流量计，因下游的收缩

其中,流量系数除反映了量粘性；包括在推倒理论流量时将断面动能2近匕游严面设置在

莽变随着所以缓变流假设下往得不到严格的满磯诺数,对于雷鶴较大量计速较量系数取喘系数基本不变。

四、实验要求

1. 有关常数：

实验装置编号4

孔板锐孔直径：d = 2.744 io-2m ;面积: A= 5.914 io-4m2;

系数：K = 2.618 _____ 10-3m2.5/s

2•实验数据记录及处理见表3-1 o

0.6以其中一组数据写出计算实例。

以第5组实验数据为例：

(1)汞柱差h' = h2 - h i =85.6-36■仁49.5(cm)

(2 )水头差h =12.6 X ：h' =12.6 X

49.5=623.70(cm)

(3)

=2.618 ^X$23 70.0X1 Qi X 3600 X

=23.537/(m3/h)

(4)由于Q 实=a K V^h

所以=Q/ K 石.=15.70/23.537= 0.667

3 •绘制孔板流量计的校正曲线图

五、实验步骤

1.熟悉流管实验装置，找出本次实验的实验管路

（第4根，第6根实验管）。

2.先将进水阀门V1打开，使实验管路充满水，然

后打开排气阀门V 10,排除管内的空气，待排气

阀有水连续流出（说明空气已排尽）时关闭阀门

V 10。

△ h/ (10A- 3•再打开孔板的两个球形阀门，检查汞-水压差计

左右两汞柱液面是否在同一水平面上。

若不平，则需排气调平；

4.将两用式压差计上部的球形阀关闭，并

把V9完全打开，待水流稳定后，接通电磁流

量计的电源（接通电磁流量计前务必使管路充满

水）记录电磁流量计、压差计的读数；

5.按实验点分布规律有计划地逐次关小V9，共量

测12组不同流量及压差；

6 •实验完毕后，依次关闭V9、孔板的两个球形

阀，打开两用式压差计上部的球形阀。

六、注意事项

1 •本实验要求2-3人协同合作。为了使读数的准

确无误，读压差计、调节阀门、测

量流量的同学要互相配合；

2•读取汞-水压差计的凸液面；

3•电磁流量计通电前，务必保证管路充满水。

4.不要启动与本实验中无关的阀门

七、问题分析

1.在实验前，有必要排尽管道和压差计中的空气吗？为什么？

答：有必要，因为如果管道中有空气，回导致水流不稳定，压差计读数不准确，导致实验误差增大，结果不准确。

2•压差计的液面高度差是否表示某两断面的测压管水头差？怎样把汞-水压差计的压差巾，换算成相应的水头差h ?

答：压差计的液面高度差不一定表示某两断面的测压管水头差。

水头差h =汞-水压差计的压差卍x< 13.6-1)

3 •文丘利流量计和孔板流量计的实际流量与理 论流量有什么差别，这种差别是由哪些因素造成 的？ 答：实际中理想流量大于实际流量。

造成这种差别的原因：

1两断面测压管水头差中包括因粘性而造成的

水头损失。

似推倒理来量差将断面动能系数a 巾与“ 2

近 设量计假脑

断面设

置

在

对道 流量所以缓变

八、心得体会

通过这次实验，使我学会了如何使用文丘利 流量计和流假设往游得不量严格是满足不 4对于某确定的流量计，流量系数取决与雷诺 数，但当雷诺数较大（流速较高）时，流量系数 基本不变。