文丘里管实验设计方案
流体力学 实验二 文丘里流量计校正实验
流体力学实验二文丘里流量计校正实验一、实验目的：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、实验装置：稳压水箱、压差板、测点、供水箱、供水泵、文丘里、上水管、溢流管、计量水箱、回水管、实验桌等。
三、实验原理及方法（P69）：原理：利用在管道中造成流速差，引起压强变化，通过压差的量测来求出流速和流量。
组成：文丘里流量计由渐缩管、喉管、渐扩管三部分所组成。
当主管水流通过此流量计时，由于喉管断面缩小，流速增加，压强相应减低，用压差计测定压强水头的变化△h，即可计算出流速和流量。
取1、2两渐变流断面，写理想流体能量方程式：gv p gv p 2020222211++=++γγ移项得：h gv gv p p ∆=-=-22212221γγ由连续性方程可得：421212222112)()(d d v v d d v v =⇒=代入能量方程得： 1)(222)(42112121421-∆=⇒∆=-d d h g v h gv gv d d流量为：1)(24442121211-∆==d d h g d d v Q ππ对于一定的流量计，令1)(2442121-=d d g d K π由于推导过程采用了理想流体的力学模型，求出的流量值较实际为大。
为此，乘以μ值来修正。
μ值根据实验确定，称为文丘里流量系数。
它的值约在0.95~0.98之间，则：h KQ ∆=μ注意：在文丘里流量计的喉管中，或在某些水流的局部区域中，由于出现巨大的流速，会发生压强在该处局部显著地降低，可能达到和水温相应的汽化压强，这时水迅速汽化，使一部分液体转化为蒸汽，出现了蒸汽气泡的区域，气泡随水流流入压强较高的区域而破灭，这种现象称为空化。
空化限制了压强的继续降低和流速的增大，减少了流通面积，从而限制了流量的增加，影响到测量的准确性。
文丘里流量计实验(包括实验数据结果及思考题)
实验报告：文丘里流量计实验一、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、掌握气—水多管压差计测量压差的技能。
二、实验装置三、实验原理如下图所示：文丘里管前1-1断面及喉管处2-2断面，该两处截面面积分别为A 1、A 2，两处流速分别为v 1、v 2。
11 22d1文丘里管前1-1断面喉管处2-2断面1、水箱2、上水管3、恒定水箱4、实验管段5、文丘里管6、测压管7、水位测针8、水位测针筒9、流量控制阀门不考虑流体受到的阻力作用，对两断面列伯努利方程g vg p z g v g p z 222222221111αραρ++=++（1）及连续性方程：即：（2） 由（1）、（2）两式联立可得：hK g p z gp z g d d d Q ∆=+-+-=)]()[(21)(422114222121ρρπ（3）式中，K 为文丘里流量计常数△h 为两断面测压管水头差 )()(2211gp z g p z h ρρ+-+=∆ 由式（3）算得的流量为不考虑阻力的理论流量，即Q ＝Q 理论，而实际通过的流量Q 实际恒小于Q 理论，引入一无量纲系数对所测流量Q 理论进行校正。
即：（4）式（4）中的为文丘里管的流量系数。
通过实验测得实际流量Q 实际及水头差△h ，便可以测得文丘里管的流量系数2211A v A v Q ==44222211d v d v Q ππ==hK Q Q ∆μμ＝＝理论实际Q 实际μ1)(2442121-=d d g d K π（5）四、实验步骤1、记录各有关实验常数。
2、打开电源开关并打开调节流量阀，待水流稳定后，读取各测压管的液面读数h 1、h 2、h3、h 4，并用秒表、量筒测定流量。
3、逐次改变调节流量阀，改变流量，重复步骤2，注意调节阀门要缓慢，要使测压管内有水柱。
4、把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。
5、实验结束，关闭电源开关。
五、实验原始记录1、记录有关常数d 1 = 1.50 ㎝, d 2 = 0.86 ㎝, 测针筒直径D= 6 cm 2、记录测量值次数 测压管读数 测针读数 测量时间/t （s ）接水总量/V (㎝3) h 1（㎝） h 2（㎝）起始读数/h 3（㎝） 接水后读数/h 4（㎝） 1 8.4 3.7 13.62 31.00 8.7 491.16 2 2.92 2.41 14.24 28.60 21.7405.81六、实验数据计算1、计算原理Q 实际的测量方法是体积法，计算公式为： （其中：V=πR 2×(h 4－h 3)，V 、t 值见上表。
实验 文丘里流量计实验
文丘里流量计实验
一 实验目的
１． 通过实验掌握文丘里流量计的原理及用途，学 会流量系数的率定方法。 ２． 观察管道恒定流中文丘里流量计的断面变化引 起的动能和势能的转化情况，并观察真空现象， 加深对能量方程的理解。 ３． 学会体积流量法的量测方法，掌握多管压差计 的原理和使用方法。
二 实验装置
五 预习与思考题
1、为什么计算流量Q’与实际流量Q不相等？ 2、验证气-水多管压差计有下列关系：
h ( z1 p1 / r ) ( z2 p2 / r ) h1 h2 h3 h4
四 实验步骤
１． 记录有关常数。 ２． 接通电源，等稳水箱溢流后排净测压管中的气，关闭阀门２，检查测压管（h2－h1） ＋…（h4－h3）是否则零，若不为零，查出原因并予排出。 ３． 打开阀门２，通过排气管调节多管压差计h1，h2，h3，h4高度，使之能测到最大流量。 然后将流量调节到测压管所能测到的最大值，从大流量开始测，等水流稳定后测读压差计 h1、h2、h3、h4的读数，同时测定相应的流量。 ４． 测量流量。（１）电测体积法：打开电测仪开关，将记时器回零，然后将水流切换11接 住水流，电测体积流量计接满标定体积所用的时间会自动记下（实测流量G=标定体积/实测 时间），当水快接满时，将水流切换器11复原，电测体积流量计接满的水会自动流回畜水 箱，然后记录时间，将记时器回零，又可进行下次量测。（2）体积（或重量）法：把量筒 或水桶接满时，将水流切换器11复原，同时按下秒表停止积（或重量）/实测时间）。 ５． 逐渐关小调节阀8，改变流量10次左右，重复步骤3、4，并将实测值记录在实验表格里。 ６． 若测压管内液面有波动，读其时均值。 ７． 实验读数结束后，按步骤2校核压差计是否为零。 ８． 将流量调节到最大，打开压差计止气夹10，观察文丘里遗喉管真空吸气现象。
《工程流体力学》文丘里实验
《工程流体力学》文丘里实验【实验目的】掌握文丘里流量计测量管道流量的原理。
【实验装置】在流体力学综合实验台中，文丘里流量计实验涉及的部分有文丘里实验管、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，时间及温度可由显示面板直接读出。
【实验原理】文丘里流量计原理如图所示管道中，1和2为两测点，其中测点2处横截面直径明显减小，假设1点横截面静压强为p 1，流速为v 1，直径为d 1；测点2横截面静压强为p 2，流速为v 2，直径为d 2。
列出1点和2点有效截面的伯努利方程：gv g p z g v g p z 22222211++=++ρρ 列出1点和2点的连续性方程：22212144v d v d ⨯=⨯ππ联立伯努利方程和连续性方程，可得不计阻力作用的文丘里管流量为 )(8424142412d d d d p q V -⋅⋅∆⋅=ρπ 【实验步骤】（1）测量各有关常数。
（2）接通电源。
（3）打开开关。
（4）将各阀门调整至恰当位置，使各管道能够按照实验需要实现畅通或关闭。
（5）调整显示面板至“孔板毕托管”实验。
（6）归零。
（7）打开水泵，调节进水阀门，全开出水阀门，使压差达到测压计可测量的最大高度。
（8）测读压差。
（9）逐次关小调节阀，改变流量5次并记录压差，注意调节阀门应缓慢。
（10）把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。
（11）如测管内液面波动时，应取平均值。
注意事项：显示面板读数为负压，即实测位置压强有一定的真空度，但并不影响两个测点的压强差，直接读取即可。
【实验数据记录】1、记录有关常数实验装置台号__________水温__________________管道内径d____________1____________喉部内径d22、实验数据文丘里实验数据记录表。
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。
文丘里管汽蚀实验研究
文丘里管汽蚀实验研究唐虎;毕勤成【摘要】设计了4种不同喉部尺寸的文丘里管,各文丘里管进行了不同入口压力、相同出口压力下的实验,对其中1种进行了不同温度下的实验,结果表明:随着入口压力的提高,文丘里管的流量系数呈缓慢下降趋势;水温达到某一值时,流量系数出现明显减小;在相同入口、出口压力下,喉部直径越大,汽蚀区越明显;入口压力越大,汽蚀区越明显;对水在一定温度范围内加温,汽蚀区没有明显变化;此外,实验中文丘里管汽蚀区呈现周期性变化.最后对其中1种文丘里管进行了数值模拟,试验中汽蚀区长度与计算值基本一致.【期刊名称】《火箭推进》【年(卷),期】2015(041)005【总页数】7页(P54-60)【关键词】文丘里管;汽蚀;实验研究【作者】唐虎;毕勤成【作者单位】西安航天动力研究所,陕西西安710100;西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049【正文语种】中文【中图分类】V434-340 引言19世纪后半叶，随着蒸汽轮机的应用，在动力系统中逐渐出现了“汽蚀”（也称为空化）现象。
随着科技的进步，涉及汽蚀现象的领域愈来愈多，许多研究者对此进行了广泛的研究。
到目前为止，有关汽蚀研究最多的装置之一是文丘里管。
研究主要包括实验研究、数值模拟（有的包含实验研究）、应用研究等。
1）实验研究有的对不同结构文丘里管进行实验研究，Sayyaadi等对串联汽蚀文丘里管反应器与传统的单文丘里管反应器进行了实验比较[1]。
Fasih等对3种不同结构尺寸的文丘里管空化进行了实验比较，结果显示如果文丘里管出口压力与入口压力之比小于0.8，则流量恒定且与下游压力无关；当该值超过0.8时，文丘里管就等同于节流孔板[2]。
有的对特定流体介质进行实验研究，Ardiansyah等对钠在文丘里管内流动时的空化和空蚀特性进行了实验研究，实验表明不同的滞止压力和温度，开始的空化数都基本是一致的，但在空蚀实验中，空化数在0.59到0.51间发生变化[3]。
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）。
文丘里管实验-陈娟
、实验目的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。
、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。
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vA 二Q （常数）2—H （常数）文丘里管实验理想总水头线JJL 2V i1J2V ii2gr2g=i—1=H2V 4 2g-——三hiE-h 4—h i.——1L—— - - --- -- ---喉管和伯努利方程图3理想流体伯努利方程示意图2g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 将公式（2）作如下变换，并以下标 管。
公式（2）可以写成 11根测压管的液面变化加以验证。
为了便于实验分析，现i 表示测压管序号，例如i =4表示第四根测压管即喉h i 2V |_ = h2g22g、 2 两边同除以V4 ,并移项得 V 22g公式⑴可以写成 V i A i = V 4 A 4 = V j A所以 V i 代入公式（3）得 V 4 V j V 4公式⑶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） 。
文丘里实验3.6
、
。
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)
Q 理论 = K
h
(3)
其中K为文对所测流量Q 理论
Q 实际 = Q 理论 Q 理论 为理论流量；Q实际 为实际流量。
校准流量系数:
=
Q 实际 Q 理论
(5)
三、实验装置：
恒压水箱 多管差压计 文丘里实验管段
13 6 7 8 5 4 9 10
14
11
3 1
1-自循环供水器 2-实验台 3-开关及调速口 4-上水管 5-溢流管 6-恒压水箱 7-溢流板 8-稳水孔板
理论理论实际理论理论实际11101自循环供水器2实验台3开关及调速口4上水管5溢流管6恒压水箱7溢流板8稳水孔板9文丘里实验管段10多管差压计11实验流量调节阀12回水管1314恒压水箱多管差压计文丘里实验管段四实验方法
文丘里流量计实验
土木学院工程流体力学实验室
Teacher: Email: Tel:
(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
一、实验目的：
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。
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。
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。
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。
文丘里实验
文丘里实验一、实验目的1．了解文丘里流量计的工作原理，掌握文丘里流量计的水力特性。
2．观察文丘里管压力水头、速度水头的沿程变化，加深对伯努利方程的理解。
3．测定文丘里管流量系数，掌握应用文丘里流量计量测管道流量和气—水多管压差计量测压差的技术。
二、实验装置文丘里流量计实验装置如下图所示。
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．文丘里管 8．测压计气阀(F 1、F 2) 9．测压计 10．滑尺 11．多管压差计 12．实验流量调节阀三、实验原理流体流径文丘里管时，根据连续性方程和伯努利方程Q vA =（常数）H gv pz =++22γ（常数） 得不计阻力作用时的文丘里管过水能力关系式（1、2断面）h K p z p z g d d d Q ∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=γγπ2211412222141 由于阻力的存在，实际通过的流量Q '恒小于Q 。
引入一无量纲系数Q '=μ（μ称为流量系数），对计算所得的流量值进行修正。
h K Q Q ∆=='μμhK Q ∆'=μ在实验中，测得流量Q '和测压管水头差h ∆，即可求得流量系数μ，μ一般在0.92～0.99之间。
上式中 K —仪器常数g d d d K 214141222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πh ∆—两断面测压管水头差⎪⎫ ⎛+-⎪⎫ ⎛+=∆2211p z p z hγγ22231311p H h H h H H p =+∆-+∆---得221121H h h H p p -∆+∆++=γγ则 )()(222211212211γγγγp z H h h H p z p z p z +--∆+∆+++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+212211)()(h h H z H z ∆+∆++-+=由图可知 )()(4321h h h h h -+-=∆ 式中，1h 、2h 、3h 、4h 分别为各测压管的液面读数。
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_实验报告
一、实验目的1. 了解文丘里实验的原理和过程；2. 掌握文丘里管的结构和作用；3. 学习如何通过文丘里实验测量流体流速；4. 分析实验数据，验证文丘里实验原理。
二、实验原理文丘里实验是利用流体在流经收缩段时流速增加、压力降低的原理来测量流体流速的实验。
实验中，通过测量流体在收缩段前后的压力差，根据伯努利方程计算出流体流速。
伯努利方程为：P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh2其中，P1和P2分别为流体在收缩段前后的压力，ρ为流体密度，v1和v2分别为流体在收缩段前后的流速，h1和h2分别为流体在收缩段前后的高度。
三、实验仪器1. 文丘里管；2. 压力表；3. 量筒；4. 秒表；5. 实验装置支架；6. 连接管；7. 量杯；8. 水源。
四、实验步骤1. 将文丘里管固定在实验装置支架上，确保文丘里管垂直于地面；2. 将压力表连接到文丘里管的上游端，记录初始压力P1；3. 将量筒放在文丘里管下游端，记录初始水位高度h1；4. 打开水源，调节水流速度，使水流稳定；5. 使用秒表记录水流经过文丘里管的时间t；6. 关闭水源，记录最终水位高度h2；7. 使用压力表测量下游端压力P2；8. 根据伯努利方程计算流体流速v2；9. 比较实验值与理论值，分析误差。
五、实验数据及处理1. 初始压力P1：0.1 MPa；2. 初始水位高度h1：0.5 m；3. 流经时间t：5 s；4. 最终水位高度h2：0.3 m；5. 下游端压力P2：0.08 MPa；6. 水的密度ρ：1000 kg/m^3；7. 重力加速度g：9.8 m/s^2。
根据伯努利方程计算流体流速v2：P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh20.1 + 1/2 1000 v1^2 + 1000 9.8 0.5 = 0.08 + 1/2 1000 v2^2 + 1000 9.8 0.3v1^2 = v2^2 + 0.002由于v1 = v2，所以v2 = √(0.002) ≈ 0.0447 m/s实验理论值：v2 = 0.0447 m/s六、实验结果分析通过实验数据，我们可以发现实际测量值与理论值之间存在一定的误差。
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。
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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。