石大流量计实验报告

中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验三、流量计实验一、实验目的1.掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途。2.测量孔板流量计的流量系数α，绘制流量计的校正曲线。3.了解两用式压差计的结构及工作原理，掌握两用式压差计的使用方法。二、实验装置本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图1-3-1F1——文丘利流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计；C——量水箱；V——阀门；K——局部阻力实验管路图1-3-1

三、实验原理1.文丘利流量计。文丘利流量计是一种常用的测量有压管道流量的装置，属压差式流量计（见图1-3-2）。它包括收缩段，喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上压差计，通过测量两个断面的测压管水头差，可以计算管道的理论流量Q，再经修正即可得到实际流量。2.孔板流量计如图1-3-3所示，在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压空孔，并接上压差计，通过测量两个断面的测压管水头差可以计算管道的理论流量Q，再经修正即可得到实际流量。孔板流量计也属于压差式流量计，其特点是结构简单。图1-3-2文丘利流量计示意图图1-3-33.理论流量水流从1-1断面到达2-2断面，由于过、水断面的收缩，流速增大，根据恒定总流能量方程，若不考虑水头损失，速度水头的增加等于测压管水头的减小（即压差计液面高差▽h），因此，通过量测到的△h建立了两个断面平均流速v1和v2之间的关系：=-=（+）-（+）=-（1-3-1）如果假设动能修正系数==1.0，则最终得到的理论流量为：==其中：=五、实验步骤1.熟悉流管实验装置，找出本次实验的实验管路（第4根，第6根实验管）。2.先将进水阀门V1打开，使实验管路充满水，然后打开排气阀门V１０，排除管内的空气，待排气阀有水连续流出（说明空气已排尽）时关闭阀门V１０。3．再打开孔板的两个球形阀门，检查汞-水压差计左右两汞柱液面是否在同一水平面上。若不平，则需排气调平；4．将两用式压差计上部的球形阀关闭，并把V9完全打开，待水流稳定后，接通电磁流量计的电源（接通电磁流量计前务必使管路充满水）记录电磁流量计、压差计的读数；5．按实验点分布规律有计划地逐次关小V9，共量测12组不同流量及压差；6．实验完毕后，依次关闭V9、孔板的两个球形阀，打开两用式压差计上部的球形阀。六、注意事项1．本实验要求2-3人协同合作。为了使读数的准确无误，读压差计、调节阀门、测量流量的同学要互相配合；2．读取汞-水压差计的凸液面；3．电磁流量计通电前，务必保证管路充满水。4．不要启动与本实验中无关的阀门。七、问题分析1．在实验前，有必要排尽管道和压差计中的空气吗？为什么？答：有必要，因为如果管道中有空气，回导致水流不稳定，压差计读数不准确，导致实验误差增大，结果不准确。2．压差计的液面高度差是否表示某两断面的测压管水头差？怎样把汞-水压差计的压差换算成相应的水头差？答：压差计的液面高度差不一定表示某两断面的测压管水头差。水头差=汞-水压差计的压差×（13.6-1）3．文丘利流量计和孔板流量计的实际流量与理论流量有什么差别，这种差别是由哪些因素造成的？答：实际中理想流量大于实际流量。造成这种差别的原因：1两断面测压管水头差中包括因粘性而造成的水头损失。2推倒理论流量时将断面动能系数α1与α2近似取1.0带来的误差。3对于文丘利流量计，下游断面设置在喉道，可以说缓变流假设得到了严格的满足，而对于孔板流量计，因下游的收缩断面位置随着流量而改变，但下游的测量断面是固定不变的，所以缓变流假设往往得不到严格的满足。4对于某确定的流量计，流量系数取决与雷诺数，但当雷诺数较大（流速较高）时，流量系数基本不变。八、心得体会通过这次实验，使我学会了如何使用文丘利流量计和孔板压差计，并且掌握孔板流量计和文丘利节流量计的工作原理及用途。实验之前观看了实验录像，但感觉效果不是很好，在见到真实的实验仪器之前，感觉录像中所讲的内容都比较抽象，对整个实验步骤理解就不是很到位。但到了实验室之后，发现就容易理解了，同时又对课堂上上所学的知识进行了加深理解。本次实验最周目的是测量孔板流量计的流量系数α，需要通过绘制流量计的