流体力学流量计实验报告(2700字)

发表于:2020.10.25来自:www.fanwen118.com字数:2700 手机看范文

中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告

实验日期: 2014.04.18 成绩:

班级: 石工1207 学号: 12021317 姓名: 郑超 教师: 李成华 同组者: 李威昌 韦馨林

流体力学流量计实验报告

实验三、流量计实验

一、实验目的(填空)

1.掌握

2.测定孔板流量计的流量系数?,绘制流量计的;

3.了解

二、实验装置

1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称:

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1-3-1示。

F1—— ; F2—— ;F3—— ; C——; V—— K——图1-3-1 管流综合实验装置流程图

1

说明:本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门,V10为排气阀。除V10外,其它阀门用于调节流量。

另外,做管流实验还用到汞-水压差计(见附录A)。

三、实验原理

1.文丘利流量计

文丘利管是一种常用的量测有压管道 流量 的装置,见图1-3-2属压差式流量计。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,并接上比压计,通过量测两个断面的 测压管水头差 ,就可计算管道的理论流量 Q ,再经修正得到实际流量。

2.孔板流量计

如图1-3-3,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上设测压孔,并接上比压计,通过量测两个断面的 测压管水头差 ,可计算管道的理论流量 Q ,再经修正得到实际流量。孔板流量计也属压差式流量计,其特点是结构简单。

流体力学流量计实验报告

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图1-3-2 文丘利流量计示意图 图1-3-3 孔板流量计示意图

3.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(即比压计液面高差?h),因此,通过量测到的?h建立了两断面平均流速v1和v2之间的一个关系:

?h?h1?h2?(z1?p1

?)?(z2?p2

?)=2?2v2?1v12

2g?2g

如果假设动能修正系数?1??2?1.0,则最终得到理论流量为:

流体力学流量计实验报告

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Q理?

?? 2

式中

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K?

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??,A为孔板锐孔断面面积。

4.流量系数

(1)流量计流过实际液体时,由于两断面测压管水头差中还包括了因 粘性 造成的水头损失,流量应修正为:

流体力学流量计实验报告

Q实??其中??1.0,称为流量计的流量系数。

(2)流量系数除了反映粘性的影响外,还包括了在推导理论流量时将断面 ?1、?2近似取为1.0带来的误差。

(3)流量系数还体现了缓变流假设是否得到了严格的满足这个因素。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流量而变,而下游的量测断面位置是固定不变的,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,流量系数取决于流动的 雷诺数 ,但当雷诺数较大(流速较高)时,流量系数基本不变。

四、实验要求

1.有关常数:

实验装置编号:孔板锐孔直径:d= 2.744 cm;面积:A= 5.91 cm;

系数:K= 261.8 cm2.52/s

3

2.实验数据记录及处理见表1-3-1。

表1-3-1 实验数据记录及处理表

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3.以其中一组数据写出计算实例(包含公式、数据及结果)。

以第一组实验为例

(1)汞柱差:?h??h1-h2=80.5-23.5=57.0cm

(2)水头差:?h=(13.6-1) ?h'=12.6*57.0=718.2cm

(3)流量(cm3/s):Q= Q/m3/h*106/3600=16.85*277.78=4680.59 cm/s (4)

(5)流量系数:?=Q/

3

261.8*√718.2=7016.04 cm3/s

4

4.绘制孔板流量计的校正曲线图

流体力学流量计实验报告

(第2组误差较大,舍去)

五、实验步骤 正确排序

(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;

(1).熟悉管流实验装置,找出本次实验的实验管路(第4、6根实验管);

(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。

(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;

(2).进水阀门V1完全打开,使实验管路充满水。然后打开排气阀V10排出管内的空气,待排气阀有水连续流出(说明空气已经排尽),关闭该阀;

(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;

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 相互配合 ;

2.读取汞-水压差计的液面;

3.电磁流量计通电前,务必保证管路 ;

4.不要启动与本实验中 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。如果不排尽管道中的空气,会影响通过流量计的实际流量,使测量不准确,造成实验误差;如果不排尽压差计中的空气,会使液面不平稳,影响读数,造成读数误差。

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?h'换算成相应的水头差?h?

答:不是。通过列伯努利方程可知: ?h=12.6*?h'。

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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:实际流量大于理论流量。原因:(1)计算理论流量时,没有考虑管路中的水头损失(2)计算理论流量时动能修正系数取为1,而实际流体的动能修正系数大于1。

八、心得体会

通过这次实验,我掌握了孔板 、文丘利节流式流量计的工作原理及用途,测定了孔板流量计的流量系数,绘制了流量计的校正曲线,而且了解了两用式压差计的结构及工作原理,掌握其使用方法。但是这次实验也暴露出很多问题,最后两组实验数据误差较大,可能与其他同学配合的不够好,没有形成统一的思想。在这里,感谢老师的耐心细致的指导。

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第二篇:流体力学实验报告 文丘里流量计实验(附图)

《流体力学、泵与泵站综合实验》实验报告

流体力学实验报告文丘里流量计实验

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