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文丘里流量计标定实验

发布时间:2013-6-4 9:36:32

 

文丘里流量计标定实验

一.实验目的

 

  1. 了解文丘里流量计的构造、工作原理和主要特点;
  2. 掌握流量计的标定方法;
  3. 用直接容量法对文丘里流量计进行标定。
 

二.实验原理

     流体流过文丘里流量计时,由于喉部流速大压强小,文氏管前端与喉部产生压差,此差值可用倒U型压差计或单管压差计测出,而压强差与流量大小有关。在文丘里流量计入口处取Ⅰ~Ⅰ断面,在其喉部收缩段处取Ⅱ~Ⅱ断面,由于流量计系水平放置,则可列出上述两段面的能量方程如下(不计水头损失):
          1               1
    根据连续性方程可得:
          2
    即   3
    代入式(1),可得计算流量的公式如下:
        4


    或 5
    式中 6为两断面测压管水头差,亦即测压计内的液面高差7
    令  9                   (2
    上式可写成 10               (3)
    因此,测出测压计水位高差8后,即可求出计算流量11
    由于实际上所取的两断面之间存在着水头损失,所以实际流量13,一般要略小于计算流量12,如令:
              15                                4
    则μ是一小于1的数,称为文丘里流量计的流量系数。
    本实验的目的就是用实验的方法,确定流量系数μ的具体数值。实际流量14用电子流量计测定。
   
三.实验装置   

    如图所示,本实验台采用架式排列,两组一套,分别由两台水泵自成循环系统。
zzt

                   图3-3 文丘里流量计校正实验装置
 

四.实验步骤
 

1. 准备工作
  (1)记录管内径D、文丘里流量计喉径d2并算出k值。
  (2)检查测压计液面是否水平(此时Q=O),如果不在同一水平面上,必须将橡皮管内空气排尽,使两侧压管的液面处于水平状态,方能进行实验。
  (3)关闭测点3~12的小阀门。
  (4)打开阀门7、8、9、10,关闭阀门3、4、5、6。
  (5)阀门2为流量调节阀门,可先调至较小开度。
  (6)文丘里流量计收缩断面(测点2),经常处于负压状态,实验前应将连接胶管灌满水,才能进行实验,否则往里进气。
2. 进行实验
  (1)开泵,此时1、2测压管中应出现较小高差。
  (2)缓慢开启泵出口流量调节阀2, 使压差达到最大(如2号测压管中液位降得太低,可关小出水阀门,使液位抬高。如测压计中液位太高,可用压气球加压,压低液位)。
  (3)待流量稳定后用电子流量计测流量,记录倒U形压差计h1、h2液位高度(其显示单位为cm)。
  (4)调节流量调节阀2,从大到小改变流量,流量的改变要均匀合理,待流量稳定后重复测量流量及倒U形压差计液位高,测取5组以上实验数据。
  (5)测量完毕后,关闭泵出口调节阀2,断电停泵。
注意事项:如出现测压管冒水现象,不必惊慌,可把出水阀门全开,或停泵重做。

五.实验记录与数据处理         

文丘里流量计标定数据记录表

实验日期:20        

    管内径D = __24__ mm       喉径d2 = __12__ mm

序号

h1 (cm)

h2 (cm)

△h (cm)

Q (cm3/s)

Q0 (cm3/s)

μ

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    文丘里流量计的流量系数mu平均=________


六.思考题
   1. 如何排出测压导管中的气体?怎样才能知道测压导管中是否排净气体?为什么只有排净气体才能使用压差计?
   2. 文氏流量计的原理是什么?为什么要用压差计与之配合使用?

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