流体力学实验-文丘里实验报告单

文丘里流量计实验

一、实验目的和要求

1．了解文丘里流量计的构造和原理，掌握用文丘里流量计量测管道流量的方法和应用 气一水压差计测压差的技术。掌握测定文丘里流量计的流量系数μ的方法。

2.通过测量和计算，掌握用方格纸绘制Q-Δh 与Re-μ曲线（分别取Δh 、μ为纵坐标 的方法）

3．比较体积法和文丘里流量计测流量的精度。

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丘里流量计理论流量计算式：

h K p Z p Z g d d

d Q ∆=+-+-=

)]/()/[(21)(4'221142

12

1γγπ

1)/(/24

42121-=

d d g d K π

)()(2

21

1γ

γp Z p Z h +

-+

=∆

式中：h ∆为两断面测压管水头差,m 。d ₁、d ₂为喉部收缩前后管道的内径。

由于阻力的存在，实际通过的流量Q 恒小于'Q 。今引入流量系数’

Q Q =μ (μ称为流量系数)，对计算所得的流量值进行修正。

即: h K Q Q ∆='

=μμ 另外由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的h ∆为

4321h h h h h -+-=∆

三、实验装置

本实验的装置如图所示。

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）。

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.有色水水管

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 文丘里流量计实验装置图

四、实验步骤

1.打开无极调速器向恒压水箱中注水至满，全关流量调节阀12，检核测管液面读数

4321h h h h -+-是否为0，不为0时，需查出原因并予以排除。

2.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，按下列步骤调节：拧开气阀8，将清水注入测管2、3，待2432≈=h h cm ，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5.2821≈=h h cm ，即速拧紧气阀8。

3.全开调节阀门，待水流稳定后，读取各潮压管的液面读数1h 、2h 、3h 、4h ，并用秒表、量筒测定流量。

4.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。

5.把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。

6.如测管内液面波动时，应取时均值。

7.实验结束，需按步骤2校核压差计是否回零。 五、实验结果处理及分析

1.记录计算有关常数。

=1d m ， =2d m ， 水温=t ℃， =ν m 2/s ，

水箱液面标尺值=∇0 cm ， 管轴线高程标尺值=∇ cm 。 2.实验数据记录

记录表

2.5

3用方格纸绘制h q V ∆~与μ~

Re 曲

六、实验思考题

1.何为流量？何为平均流速？它与实际流速有什么区别？ 2．本实验中，影响文丘里管流量系数大小的因素有哪些？哪个因素最敏感？对本实验的管道而言，若因加工精度影响，误将01.02-d 值取代上述2d 值时，本实验在最大流量下的μ值将变为多少？

3.为什么计算流量'

Q 实际流量Q 不相等?

4.文氏管喉颈处容易产生真空，允许最大真空度为6～7mmH2O。工程中应用文氏管时，应检验其最大真空度是否在允许范围内。据你的实验成果，分析本实验流量计喉颈最大真空值为多少?

5.试应用量纲分析法，阐明文丘里流量计的水利特性。