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文丘里流量计实验

来源：www.jslkyb.com 发布时间：2016-03-16 10:27:21

文丘里流量计实验

一、实验目的要求

1.通过测定流量系数，掌握文丘里流量计量测管道流量的技术和应用气—水多管压差计量测压差的技术；

2. 通过实验与量纲分析，了解与实验结合研究水力学问题的途径，进而掌握文丘里流量计的水力特性。

二、实验装置

本实验的装置如图6.1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）。

三、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氏管过水能力关系式

式中：Δh为两断面测压管水头差。

由于阻力的存在，实际通过的流量Q恒小于Q'。今引入一无量纲系数μ=Q/Q'（μ称为流量系数），对计算所得的流量值进行修正。

即　　　　　　　　　　　Q=μQ'=μK√Δh

另，由水静力学基本方程可得气——水多管压差计的Δh为

Δh＝h1－h2＋h3－h4

四、实验方法与步骤

１.侧记各有关常数。

２.打开电源开关，全关阀12，检核测管液面读数h1－h2＋h3－h4是否为０，不为０时，需查出原因并予以排除。

３.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，按下列步序调节：拧开气阀８／将清水注入测管２、３／待h2＝h3≈24cm，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h1＝h2≈28.5cm，既速拧紧气阀８。

４.全开调节阀门12，待水流稳定后，读取各测压管的液面读数h1、h2、h3、h4，并用秒表、量筒测定流量。

５.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。

６.把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。

７.如测管内液面波动时，应取时均值。

８.实验结束，需按步骤２校核压差计是否回零。

五、实验成果及要求

１.记录计算有关常数。

d1=　　　　cm，　　　　　　　　　d2= 　 cm，

水温t= ºC，　　　　　　　　υ= cm²/s，

水箱液面标尺值 ▽o＝　　　　cm,

管轴线高程标尺值▽＝　　　cm。

２. 整理记录计算表

表６.１记录表

次序	测压管读数（cm）				水量（cm³）	测量时间（s）
次序	h1	h2	h3	h4	水量（cm³）	测量时间（s）
1
2
3
4
5
6
7
8
9

表６.２计算表 K＝　　　　　cm2.5/s

次　序	Q （cm³/s）	Δh＝ h1－h2＋h3－h4 (cm)	Re1	Q´=（K√Δh）（cm³/s）	µ=Q／Q´
１
２
３
４
５
６
７
８
９

３.用方格纸绘制Q～∆h与Re～μ曲线图。分别取∆h、μ为纵坐标。

六、实验分析与讨论

1.本实验中，影响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（d2－0.01）cm值取代上述d2值时，本实验在最大流量下的μ值将变为多少？

2.为什么计算流量Q与实际流量Q不相等？

3.试证气——水多管压差计（图6.2）有下列关系：

Δh=(Z1＋p1／γ) －(Z2＋p2／γ)=h1－h2＋h3－h4

图　６.２

4.试应用量纲分析法，阐明文丘里流量计的水力特性。

5.文氏管喉颈处容易产生真空，允许最大真空度为6~7 mH2O。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？

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