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文丘里流量計實(shí)驗

來(lái)源：kansasdriving.com 發(fā)布時(shí)間：2016-03-16 10:27:21

文丘里流量計實(shí)驗

一、實(shí)驗目的要求

1.通過(guò)測定流量系數，掌握文丘里流量計量測管道流量的技術(shù)和應用氣—水多管壓差計量測壓差的技術(shù)；

2. 通過(guò)實(shí)驗與量綱分析，了解與實(shí)驗結合研究水力學(xué)問(wèn)題的途徑，進(jìn)而掌握文丘里流量計的水力特性。

二、實(shí)驗裝置

本實(shí)驗的裝置如圖6.1所示。

在文丘里流量計的兩個(gè)測量斷面上，分別有4個(gè)測壓孔與相應的均壓環(huán)連通，經(jīng)均壓環(huán)均壓后的斷面壓強由氣—水多管壓差計9測量（亦可用電測儀量測）。

三、實(shí)驗原理

根據能量方程式和連續性方程式，可得不計阻力作用時(shí)的文氏管過(guò)水能力關(guān)系式

式中：Δh為兩斷面測壓管水頭差。

由于阻力的存在，實(shí)際通過(guò)的流量Q恒小于Q'。今引入一無(wú)量綱系數μ=Q/Q'（μ稱(chēng)為流量系數），對計算所得的流量值進(jìn)行修正。

即　　　　　　　　　　　Q=μQ'=μK√Δh

另，由水靜力學(xué)基本方程可得氣——水多管壓差計的Δh為

Δh＝h1－h(huán)2＋h3－h(huán)4

四、實(shí)驗方法與步驟

１.側記各有關(guān)常數。

２.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，全關(guān)閥12，檢核測管液面讀數h1－h(huán)2＋h3－h(huán)4是否為０，不為０時(shí)，需查出原因并予以排除。

３.全開(kāi)調節閥１２檢查各測管液面是否都處在滑尺讀數范圍內？否則，按下列步序調節：擰開(kāi)氣閥８／將清水注入測管２、３／待h2＝h3≈24cm，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)充水／待連通管無(wú)氣泡，漸關(guān)閥12，并調開(kāi)關(guān)３／至h1＝h2≈28.5cm，既速擰緊氣閥８。

４.全開(kāi)調節閥門(mén)12，待水流穩定后，讀取各測壓管的液面讀數h1、h2、h3、h4，并用秒表、量筒測定流量。

５.逐次關(guān)小調節閥，改變流量７～９次，重復步驟４，注意調節閥門(mén)應緩慢。

６.把測量值記錄在實(shí)驗表格內，并進(jìn)行有關(guān)計算。

７.如測管內液面波動(dòng)時(shí)，應取時(shí)均值。

８.實(shí)驗結束，需按步驟２校核壓差計是否回零。

五、實(shí)驗成果及要求

１.記錄計算有關(guān)常數。

d1=　　　　cm，　　　　　　　　　d2= 　 cm，

水溫t= ºC，　　　　　　　　υ= cm²/s，

水箱液面標尺值 ▽o＝　　　　cm,

管軸線(xiàn)高程標尺值▽?zhuān)健　　m。

２. 整理記錄計算表

表６.１記錄表

次序	測壓管讀數（cm）				水量（cm³）	測量時(shí)間（s）
次序	h1	h2	h3	h4	水量（cm³）	測量時(shí)間（s）
1
2
3
4
5
6
7
8
9

表６.２計算表 K＝　　　　　cm2.5/s

次　序	Q （cm³/s）	Δh＝ h1－h(huán)2＋h3－h(huán)4 (cm)	Re1	Q´=（K√Δh）（cm³/s）	µ=Q／Q´
１
２
３
４
５
６
７
８
９

３.用方格紙繪制Q～?h與Re～μ曲線(xiàn)圖。分別取?h、μ為縱坐標。

六、實(shí)驗分析與討論

1.本實(shí)驗中，影響管流量系數大小的因素有哪些？哪個(gè)因素最敏感？對本實(shí)驗的管道而言，若因加工精度影響，誤將（d2－0.01）cm值取代上述d2值時(shí)，本實(shí)驗在最大流量下的μ值將變?yōu)槎嗌伲?/div>

2.為什么計算流量Q與實(shí)際流量Q不相等？

3.試證氣——水多管壓差計（圖6.2）有下列關(guān)系：

Δh=(Z1＋p1／γ) －(Z2＋p2／γ)=h1－h(huán)2＋h3－h(huán)4

圖?。?２

4.試應用量綱分析法，闡明文丘里流量計的水力特性。

5.文氏管喉頸處容易產(chǎn)生真空，允許最大真空度為6~7 mH2O。工程中應用文氏管時(shí)，應檢驗其最大真空度是否在允許范圍內。據你的實(shí)驗成果，分析本實(shí)驗流量計喉頸最大真空值為多少？

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