重大流体力学实验 3(文丘里流量计)

《流体力学》实验报告开课实验室：2011年4月25日学院年级、专业、班姓名成绩课程名称流体力学实验实验项目名称文丘里流量计实验指导教师教师评语教师签名：年月日一、实验目的1、学会使用测压管与U形差压计的量测原理；2、掌握文丘里流量计测量流量的方法与原理；3、掌握文丘里流量计测定流量系数的方法。二、实验原理文丘里流量计是一种测量有压管流中流体流量的仪器，它由渐缩段、喉管与渐扩段三部分组成。在渐缩段进口与喉管处分别安装一根测压管或连接一压差计。若测得测压管水头差或水银压差计的水银液面高差，由能量方程原理可计算得通过管道的流量和文丘里的流量系数。设任选一基准面0-0，选取渐缩管的进口断面1-1与喉管断面2-2为计算断面。建立1-1、2-2断面的伯努利方程，并取两断面管轴中心点为计算点。忽略两断面的水头损失，取，有：（3.1）建立1-1、2-2断面的连续性方程：（3.2）联解式（3.1）、式（3.2），得：（3.3）式中，K=，称为文丘里管常数，其值取决于文丘里管的结构尺寸，式（3.3）计算出的流量为不考虑水头损失的理论流量，而实际流体的流量比理论流量小。实际流量与理论流量之比称流量系数，即。则实际流量为：Q=若测得测压管水头差，，则：若测得水银压差计的水银液面高差，有，则Q=三、使用仪器、材料自循环供水器、恒压水箱、溢流板、稳水孔板、可控硅无级调速器、实验管道、文丘里流量计、流量调节阀、接水阀、回水管、复式压差计、滑动测量尺。四、实验步骤1、熟悉实验仪器，记录有关参数；2、启动电影供水，全开流量调节阀，排除管道内的气体。同时，观察复式压差计液面是否全部处于滑动测量尺标尺读数范围内，若是则进行步骤4，否则按步骤3调整。3、关闭流量调节阀，待复式压差计液面稳定后逐次松开压差计上的两气阀，使1、4测管液面大约为28.5cm，2、3测管液面大约为24.5cm后拧紧压差计气阀，然后全开流量调节阀，检查压差计液面在标尺上的读数范围，直至符合要求为止。4、校核。关闭流量调节阀，检查复式压差计的压差和是否为零，即。由于毛细现象的存在，容许校核时。否则重复2、3步骤。5、全开流量调节阀，待流量稳定后读取复式压差计读数，同时测算流量，并记入表中。6、改变流量调节阀的开度，调节流量，重复步骤5，每组测取6个不同的流量。7、实验完毕，关闭流量调节阀，再次校核复式压差计压差和是否在容许误差以内，若超过容许误差，则应当排除故障重新实验，确认无误后关闭电源，将仪器恢复到实验前状态。五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)管道直径：=1.40cm,喉管直径：=0.70cm；文丘里计算常数：K==17.60温度T=19.0文丘里流量计测量表序号时间/s质量/kg实际流量Q=V/t(/s)雷诺数/cm/cm/cm/cm前后点压差(cm)理论流量(/s)流量系数111.11.796161.811587.247.22.840.72.183.0160.31.00212.21.858152.311261.546.13.639.63.478.7156.10.98313.11.786136.310078.444.75.437.46.470.3145.60.94311.01.518138.09882.843.86.336.76