实验三自循环文丘里流量计流量测量

1、实验三自循环文丘里流量计流量测量一、实验目的1、掌握文丘里流量计的原理。2、学习用文丘里测压差和用体积法测流量的实验技能。3、对文丘里流量计进行率定。二、实验原理文丘里管是有压管道上测量流量的一中常用仪器，全管包括收缩段、喉道及 扩散段三部分。管路上布置五个测压孔，分别于压差板上的测压管相接，在文丘 里流量计入口处取1-1断面，在其喉部收缩段取2-2断面，处于该两处面积分别 为Ai、A2,流量计水平放置。对于文丘里管前断面及喉管处，只要测得该两处流 速v,便可测得流量Q。为此，我们可根据能量方程式和连续性方程式对该两断面立方程求解。取管轴线为基准，20 +£1 幺2gQ A1v1 A

2、即(2)由式(1)、(2)可解得12/ d2Q 4(丁上式中K仪器常数并且不计阻力作用时，可歹I方程：2P2 V202g、2v 2 ,2, 27tdi九d2v1v244I-J 2 gziZ2K、h(3)1 2一d 2K 4. 2g4w dt(4)h一两断面测压管水头差由于阻力的存在，实际通过的流量Q/包小于实验所测得的流量 Q。引入 一个无量纲系数 =Q/ / Q (称为流量系数)，对计算所得流量值进行修正。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，一般在0.920.99之间。本实验利用体积法对实际流量进行测定。Q V / t(5)其中，V为At时间内由管道流入计量水箱内的

3、体积图中：1.自循环供水器5.溢流板9.测压计3.无级调速器7.文丘里实验管段11.多管压差计4.恒压水箱8.测压计气阀12.实验流量调2.实验台6.稳水孔板10.滑尺节阀三、实验设备有机玻璃：可以清晰观察到文丘里管的内部结构，该种结构对水流干扰小， 能量损失少，流量系数大。文丘里管：在构造上，要求管径比 d2/d1在0.250.75之间，通常采用 d”d1=0.5;其扩散部分的扩散角2也不宜太大，一般以57为宜；在布置上, 要求文丘里管上游10倍管径d1,下游6倍管径d1的距离以内，均不得有其他管 件，以免水流产生漩涡而影响其流量系数。本实验中的文氏管d1=1.4cm,d2=0.71cm。量

4、筒：用来测量体积。四、实验步骤1 .供水器内加水：加水前，需先把供水器及水箱等擦干净，水质要求为洁净软水，经过滤净化更佳，若水的硬度过大，最好采用蒸储水。加水量以使水位刚接近自循环供水器与回水管接口为宜，并检查供水器是否漏水。2 .排气：开启水泵供水，待水箱溢流后，来回开关实验流量调节阀数次，待实 验管道内无气泡后，关闭调节阀。检查测压计液面是否水平（此时Q=0）,如 果不在同一水面上，必须将橡皮管内空气排尽，使两测压管的液面处于水平 状态，方能开始试验。3 .开启水泵，进水阀门至最大流量，打开出水阀门，调节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读数。4 .用秒表和

5、计量筒测定流量，记下时间 t和体积V。5 .逐渐关小进水阀门，每次减小高差约 3-6厘米左右，测读1）, zt和V,如 此共进行4-6次。6 .关闭阀门，检查测压计液面是否在同一水平上，从而检查实验过程中橡皮管 内是否进入空气泡。7 .实验完毕，关闭水泵，完全放水并整理好实验台。注意事项：1 .实验过程中若测压管液面波动不稳，应对两个液面同时进行读数；2 .每次调节流量应比较缓慢，调节完后，实验过程中不可再动前后阀门。五、思考：1 .为什么计算流量与实际流量不相等？这种差别是由哪些因素造成的？2 .文丘里流量计能否倾斜安装？为什么？3 .为什么在实验中要反复强调保持水流恒定的重要性？六、实验报告1 .数据记录 仪器常数：k =