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。

不考虑流体受到的阻力作用，对两断面列伯努利方程

g

v

g p z g v g p z 222

222221111αραρ++=++ （1）

1

1 2

2

d1

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

及连续性方程：

即：

（2）

由（1）、（2）两式联立可得：

h

K g p z g

p z g d d d Q ∆=+-+-=

)]()[(21

)(42

21

142

2

212

1ρρπ （3）

式中，K 为文丘里流量计常数

△h 为两断面测压管水头差 )()(2211g

p 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μ对所测流量Q 理论进行校正。 即：

（4）

式（4）中的μ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μ

（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、h

3、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 2

211A v A v Q ==4

42

22211d v d v Q ππ==h

K Q Q ∆μμ＝＝理论实际h

K Q ∆实际

＝μ1)(244

2

12

1-=

d d g d K π

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。）

Q 理论的值由式（3）算得，文丘里管流量系数μ由式（5）算得。 2、计算结果

= 27.216

取文丘里管流量系数μ的平均值得：μ＝0.9595

七、实验结果分析及思考题回答

1、为什么计算流量Q 理论与实际流量Q 实际不相等？

答：因为实际流体在流动过程中受到阻力作用、有能量损失（或水头损失），而计算流量是假设流体没有阻力时计算得到的，所以计算流量恒大于实际流量。 2、若文丘里流量计不是水平安装、其计算流量公式是否要改变？为什么？ 答：计算流量公式不变。因为若文丘里流量计不是水平安装的，使得式（3）中的z 值变化，而测压管水头g

p

z ρ+

是不变的，所以计算流量式（3）不变。 t V Q ＝实际1)(

24

4

2

12

1-=d d g

d K π