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文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)

來源：www.xplqr.cn 發(fā)布時(shí)間：2016-03-16 10:27:21

文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?/p>

1.通過測(cè)定流量系數(shù)，掌握文丘里流量計(jì)量測(cè)管道流量的技術(shù)和應(yīng)用氣—水多管壓差計(jì)量測(cè)壓差的技術(shù)；

2. 通過實(shí)驗(yàn)與量綱分析，了解與實(shí)驗(yàn)結(jié)合研究水力學(xué)問題的途徑，進(jìn)而掌握文丘里流量計(jì)的水力特性。

二、實(shí)驗(yàn)裝置

本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖6.1所示。

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

三、實(shí)驗(yàn)原理

根據(jù)能量方程式和連續(xù)性方程式，可得不計(jì)阻力作用時(shí)的文氏管過水能力關(guān)系式

式中：Δh為兩斷面測(cè)壓管水頭差。

由于阻力的存在，實(shí)際通過的流量Q恒小于Q'。今引入一無量綱系數(shù)μ=Q/Q'（μ稱為流量系數(shù)），對(duì)計(jì)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(jì)的Δh為

Δh＝h1－h(huán)2＋h3－h(huán)4

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

１.側(cè)記各有關(guān)常數(shù)。

２.打開電源開關(guān)，全關(guān)閥12，檢核測(cè)管液面讀數(shù)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.全開調(diào)節(jié)閥１２檢查各測(cè)管液面是否都處在滑尺讀數(shù)范圍內(nèi)？否則，按下列步序調(diào)節(jié)：擰開氣閥８／將清水注入測(cè)管２、３／待h2＝h3≈24cm，打開電源開關(guān)充水／待連通管無氣泡，漸關(guān)閥12，并調(diào)開關(guān)３／至h1＝h2≈28.5cm，既速擰緊氣閥８。

４.全開調(diào)節(jié)閥門12，待水流穩(wěn)定后，讀取各測(cè)壓管的液面讀數(shù)h1、h2、h3、h4，并用秒表、量筒測(cè)定流量。

５.逐次關(guān)小調(diào)節(jié)閥，改變流量７～９次，重復(fù)步驟４，注意調(diào)節(jié)閥門應(yīng)緩慢。

６.把測(cè)量值記錄在實(shí)驗(yàn)表格內(nèi)，并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

７.如測(cè)管內(nèi)液面波動(dòng)時(shí)，應(yīng)取時(shí)均值。

８.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，需按步驟２校核壓差計(jì)是否回零。

五、實(shí)驗(yàn)成果及要求

１.記錄計(jì)算有關(guān)常數(shù)。

d1=　　　　cm，　　　　　　　　　d2= 　 cm，

水溫t= ºC，　　　　　　　　υ= cm²/s，

水箱液面標(biāo)尺值 ▽o＝　　　　cm,

管軸線高程標(biāo)尺值▽＝　　　cm。

２. 整理記錄計(jì)算表

表６.１記錄表

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

表６.２計(jì)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曲線圖。分別取?h、μ為縱坐標(biāo)。

六、實(shí)驗(yàn)分析與討論

1.本實(shí)驗(yàn)中，影響管流量系數(shù)大小的因素有哪些？哪個(gè)因素最敏感？對(duì)本實(shí)驗(yàn)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(yàn)在最大流量下的μ值將變?yōu)槎嗌伲?/div>

2.為什么計(jì)算流量Q與實(shí)際流量Q不相等？

3.試證氣——水多管壓差計(jì)（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　６.２

4.試應(yīng)用量綱分析法，闡明文丘里流量計(jì)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(yīng)用文氏管時(shí)，應(yīng)檢驗(yàn)其最大真空度是否在允許范圍內(nèi)。據(jù)你的實(shí)驗(yàn)成果，分析本實(shí)驗(yàn)流量計(jì)喉頸最大真空值為多少？

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