石大流量計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

中國(guó)石油大學(xué)（華東）工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：成績(jī)：班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：教師：同組者：實(shí)驗(yàn)三、流量計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握孔板、文丘利節(jié)流式流量計(jì)的工作原理及用途。2.測(cè)量孔板流量計(jì)的流量系數(shù)α，繪制流量計(jì)的校正曲線。3.了解兩用式壓差計(jì)的結(jié)構(gòu)及工作原理，掌握兩用式壓差計(jì)的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)采用管流綜合實(shí)驗(yàn)裝置。管流綜合實(shí)驗(yàn)裝置包括六根實(shí)驗(yàn)管路、電磁流量計(jì)、文丘利流量計(jì)、孔板流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖1-3-1F1——文丘利流量計(jì)；F2——孔板流量計(jì)；F3——電磁流量計(jì)；C——量水箱；V——閥門；K——局部阻力實(shí)驗(yàn)管路圖1-3-1

三、實(shí)驗(yàn)原理1.文丘利流量計(jì)。文丘利流量計(jì)是一種常用的測(cè)量有壓管道流量的裝置，屬壓差式流量計(jì)（見圖1-3-2）。它包括收縮段，喉道和擴(kuò)散段三部分，安裝在需要測(cè)定流量的管道上。在收縮段進(jìn)口斷面1-1和喉道斷面2-2上設(shè)測(cè)壓孔，并接上壓差計(jì)，通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)斷面的測(cè)壓管水頭差，可以計(jì)算管道的理論流量Q，再經(jīng)修正即可得到實(shí)際流量。2.孔板流量計(jì)如圖1-3-3所示，在管道上設(shè)置孔板，在流動(dòng)未經(jīng)孔板收縮的上游斷面1-1和經(jīng)孔板收縮的下游斷面2-2上設(shè)測(cè)壓空孔，并接上壓差計(jì)，通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)斷面的測(cè)壓管水頭差可以計(jì)算管道的理論流量Q，再經(jīng)修正即可得到實(shí)際流量?？装辶髁坑?jì)也屬于壓差式流量計(jì)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。圖1-3-2文丘利流量計(jì)示意圖圖1-3-33.理論流量水流從1-1斷面到達(dá)2-2斷面，由于過、水?dāng)嗝娴氖湛s，流速增大，根據(jù)恒定總流能量方程，若不考慮水頭損失，速度水頭的增加等于測(cè)壓管水頭的減?。磯翰钣?jì)液面高差▽h），因此，通過量測(cè)到的△h建立了兩個(gè)斷面平均流速v1和v2之間的關(guān)系：=-=（+）-（+）=-（1-3-1）如果假設(shè)動(dòng)能修正系數(shù)==1.0，則最終得到的理論流量為：==其中：=五、實(shí)驗(yàn)步驟1.熟悉流管實(shí)驗(yàn)裝置，找出本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)管路（第4根，第6根實(shí)驗(yàn)管）。2.先將進(jìn)水閥門V1打開，使實(shí)驗(yàn)管路充滿水，然后打開排氣閥門V１０，排除管內(nèi)的空氣，待排氣閥有水連續(xù)流出（說明空氣已排盡）時(shí)關(guān)閉閥門V１０。3．再打開孔板的兩個(gè)球形閥門，檢查汞-水壓差計(jì)左右兩汞柱液面是否在同一水平面上。若不平，則需排氣調(diào)平；4．將兩用式壓差計(jì)上部的球形閥關(guān)閉，并把V9完全打開，待水流穩(wěn)定后，接通電磁流量計(jì)的電源（接通電磁流量計(jì)前務(wù)必使管路充滿水）記錄電磁流量計(jì)、壓差計(jì)的讀數(shù)；5．按實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分布規(guī)律有計(jì)劃地逐次關(guān)小V9，共量測(cè)12組不同流量及壓差；6．實(shí)驗(yàn)完畢后，依次關(guān)閉V9、孔板的兩個(gè)球形閥，打開兩用式壓差計(jì)上部的球形閥。六、注意事項(xiàng)1．本實(shí)驗(yàn)要求2-3人協(xié)同合作。為了使讀數(shù)的準(zhǔn)確無誤，讀壓差計(jì)、調(diào)節(jié)閥門、測(cè)量流量的同學(xué)要互相配合；2．讀取汞-水壓差計(jì)的凸液面；3．電磁流量計(jì)通電前，務(wù)必保證管路充滿水。4．不要啟動(dòng)與本實(shí)驗(yàn)中無關(guān)的閥門。七、問題分析1．在實(shí)驗(yàn)前，有必要排盡管道和壓差計(jì)中的空氣嗎？為什么？答：有必要，因?yàn)槿绻艿乐杏锌諝?，回?dǎo)致水流不穩(wěn)定，壓差計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大，結(jié)果不準(zhǔn)確。2．壓差計(jì)的液面高度差是否表示某兩斷面的測(cè)壓管水頭差？怎樣把汞-水壓差計(jì)的壓差換算成相應(yīng)的水頭差？答：壓差計(jì)的液面高度差不一定表示某兩斷面的測(cè)壓管水頭差。水頭差=汞-水壓差計(jì)的壓差×（13.6-1）3．文丘利流量計(jì)和孔板流量計(jì)的實(shí)際流量與理論流量有什么差別，這種差別是由哪些因素造成的？答：實(shí)際中理想流量大于實(shí)際流量。造成這種差別的原因：1兩斷面測(cè)壓管水頭差中包括因粘性而造成的水頭損失。2推倒理論流量時(shí)將斷面動(dòng)能系數(shù)α1與α2近似取1.0帶來的誤差。3對(duì)于文丘利流量計(jì)，下游斷面設(shè)置在喉道，可以說緩變流假設(shè)得到了嚴(yán)格的滿足，而對(duì)于孔板流量計(jì)，因下游的收縮斷面位置隨著流量而改變，但下游的測(cè)量斷面是固定不變的，所以緩變流假設(shè)往往得不到嚴(yán)格的滿足。4對(duì)于某確定的流量計(jì)，流量系數(shù)取決與雷諾數(shù)，但當(dāng)雷諾數(shù)較大（流速較高）時(shí)，流量系數(shù)基本不變。八、心得體會(huì)通過這次實(shí)驗(yàn)，使我學(xué)會(huì)了如何使用文丘利流量計(jì)和孔板壓差計(jì)，并且掌握孔板流量計(jì)和文丘利節(jié)流量計(jì)的工作原理及用途。實(shí)驗(yàn)之前觀看了實(shí)驗(yàn)錄像，但感覺效果不是很好，在見到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)儀器之前，感覺錄像中所講的內(nèi)容都比較抽象，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟理解就不是很到位。但到了實(shí)驗(yàn)室之后，發(fā)現(xiàn)就容易理解了，同時(shí)又對(duì)課堂上上所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了加深理解。本次實(shí)驗(yàn)最周目的是測(cè)量孔板流量計(jì)的流量系數(shù)α，需要通過繪制流量計(jì)的