实验3 流量计性能测定实验
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实验3 流量计性能测定实验
一、实验目的
⒈了解几种常用流量计的构造、工作原理和主要特点。
⒉掌握流量计的标定方法(例如标准流量计法)。
⒊了解节流式流量计流量系数C随雷诺数Re的变化规律,流量系数C的确定方法。
⒋学习合理选择坐标系的方法。
二、实验内容
⒈通过实验室实物和图像,了解孔板、1/4园喷嘴、文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。
⒉测定节流式流量计(孔板或1/4园喷嘴或文丘里)的流量标定曲线。
⒊测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。
三、实验原理
流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差,它与流量的关系为:
式中:被测流体(水)的体积流量,m3/s;
流量系数,无因次;
流量计节流孔截面积,m2;
流量计上、下游两取压口之间的压强差,Pa ;
被测流体(水)的密度,kg/m3。
用涡轮流量计和转子流量计作为标准流量计来测量流量V S。每一个流量在压差计上都有一对应的读数,将压差计读数△P和流量V s
绘制成一条曲线,即流量标定曲线。同时用上式整理数据可进一步得到C—Re关系曲线。
四、实验装置
该实验与流体阻力测定实验、离心泵性能测定实验共用图1所示的实验装置流程图。
⒈本实验共有六套装置,流程为:A→B(C→D)→E→F→G→I 。
⒉以精度0.5级的涡轮流量计作为标准流量计,测取被测流量计流量(小于2m3/h流量时,用转子流量计测取)。
⒊压差测量:用第一路差压变送器直接读取。
图1 流动过程综合实验流程图
⑴—离心泵;⑵—大流量调节阀;⑶—小流量调节阀;⑷—被标定流量计;⑸—转子流量计;⑹—倒U管;⑺⑻⑽—数显仪表;⑼—涡轮流量计;⑾—真空表;⑿—流量计平衡阀;⒁—光滑管平衡阀;⒃—粗糙管平衡阀;⒀—回流阀;⒂—压力表;⒄—水箱;⒅—排水阀;⒆—闸阀;⒇—截止阀;a—出口压力取压点;b—吸入压力取压点;1-1’—流量计压差;2-2’—光滑管压差;3-3’—粗糙管压差;4-4’—闸阀近点压差; 5-5’—闸阀远点压差;6-6’—截止阀近点压差;7-7’—截止阀远点压差;J-M—光滑管;K-L—粗糙管
五、实验方法:
⒈按下电源的绿色按钮,使数字显示仪表通电预热,调节第1路差压变送器的零点,关闭流量调节阀⑵⑶。
⒉按下离心泵的绿色按钮,启动离心泵;开启流量调节阀⑵⑶,将回流阀⒀全开,并旋开平衡阀⑿,赶净管路和导压管路内的气泡。
⒊在流量为0时,检查压差数字显示器第1路是否为零。若不为零,则说明系统内有气泡存在,需赶净气泡方可测取数据。
⒋用阀⑴⑵调节流量,从小流量至大流量或从大流量至小流量测取12~15组数据(同时测量压差和流量),并记录水温。
⒌继续其它实验。实验结束后,关闭流量调节阀,切断电源。
六、注意事项
⒈启动离心泵之前,必须检查流量调节阀⑵⑶是否关闭。
⒉赶气时,务必先打开平衡阀,但测数据时则必须关闭平衡阀。
七、报告内容
⒈将实验数据和整理结果列在数据表格中,并以其中一组数据计算举例。
⒉在合适的坐标系上,标绘节流式流量计的流量V S与压差△P的关系曲线(即流量标定曲线)、流量系数C与雷诺数Re的关系曲线。
⒊回答下列思考题:
⑴试验管路及导压管中如果积存有空气,为什么要排除?
⑵什么情况下的流量计需要标定?标定方法有几种?本实验是用哪一种?
⑶U管压差计上装设的平衡阀有何作用?在什么情况下应开着?在什么情况下应该关死?
八、设备主要参数