黄冈师范学院
《化工原理》实验报告
实 验 名 称: 流量计性能标定
学 院:
班 级:
实验小组人员:
实 验 日 期:
实验台编号:
实验报告撰写:
实验指导教师:
黄冈师范学院《化工原理》实验室
实验三 流量计性能标定
一、实验目的
1.了解孔板流量计、文丘里流量计及涡轮流量计的构造、工作原理和主要特点;
2.练习并掌握节流式流量计的标定方法;
3.练习并掌握节流式流量计流量系数C的确定方法,并能够根据实验结果分析流量系数C随雷诺数Re的变化规律。
二、实验内容
1.测定并绘制节流式流量计的流量标定曲线,确定节流式流量计流量系数C;
2.分析实验数据,得出节流式流量计流量系数C随雷诺数Re的变化规律。
三、实验原理
流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差,它与流量的关系为:
式中:被测流体(水)的体积流量,m3/s;
流量系数,无因次;
流量计节流孔截面积,m2;
流量计上、下游两取压口之间的压强差,Pa ;
被测流体(水)的密度,kg/m3 。
用涡轮流量计作为标准流量计来测量流量VS。每个流量在压差计上都有一个对应的读数,测量一组相关数据并作好记录,以压差计读数△P为横坐标,流量Vs为纵坐标,在半对数坐标上绘制成一条曲线,即为流量标定曲线。同时,通过上式整理数据,可进一步得到流量系数C随雷诺数Re的变化关系曲线。
四、实验装置基本情况
1.实验设备流程图
流量计实验流程示意图
1-储水箱;2-放水阀;3-离心泵;4-排水阀;5-文丘里、孔板流量计调节阀;
6-转子流量计调节阀;7-转子流量计;8-孔板流量计;9,10-孔板测压进出口阀;11-压差传感器;12,13-文丘里测压进出口阀;14-文丘里流量计;15-涡轮流量计:16,17-进水阀;18-温度计
实验装置仪表面板图
2.实验设备主要技术参数:
离心泵:型号WB70/055; 贮水槽:550mm×400mm×450mm;
试验管路:内径φ48.0 mm; 涡轮流量计:最大流量 6m3/h;
文丘里流量计:喉径φ15mm; 孔板流量计:喉径φ15mm;
转子流量计:LZB-40,量程400-4000L/h;
温度计:Pt100数字仪表显示; 差压变送器: 0-200kPa
五、实验方法及步骤
1.首先向储水箱内注入蒸馏水至三分之二,关闭流量调节阀5、6,启动离心泵。
2.测量文丘里流量计性能,按照流量从小到大顺序进行实验。在阀门6、12、13、16全关的情况下,打开12、13、17阀门,用流量调节阀5调节流量,读取并记录涡轮流量计读数和文丘里流量计压差。
3.测量孔板流量计性能,按照流量从小到大顺序进行实验。在阀门6、9、10、17全关的情况下,打开9、10、16阀门,用流量调节阀5调节流量,读取并记录涡轮流量计读数和孔板流量计压差。
4.测量转子流量计性能,按照流量从小到大顺序进行实验。在阀门5、9、10、12、13全关,阀门16、17全开的情况下,用流量调节阀6调节流量,读取并记录涡轮流量计读数和转子流量计读数。通过温度计读取并记录温度数据。
5.实验结束后,关闭流量调节阀5、6,停泵,一切复原。
六、实验注意事项:
1.离心泵启动前关闭5、6,避免由于压力过大将转子流量计的玻璃管打碎。
2.测量转子流量计性能时,另一支路即孔板和文丘里支路调节阀5必须关闭,同样测量孔板和文丘里流量计性能时,转子流量计支路调节阀6必须关闭。
3.实验水质要保证清洁,以免影响涡轮流量计的正常运行。
七.实验数据处理过程
计算雷诺准数以及流量系数
表一 第一套文丘里流量计性能测定原始数据记录及处理结果
表二 第一套孔板流量计性能测定实验数据记录及处理结果
表三 第一套转子流量计性能测定数据记录:
第二篇:流量计标定实验仿真软件说明
流量计标定实验仿真软件说明
1 目的及特点
本仿真软件以最新设备为模拟对象,充分展现了新设备的优势,力求在界面友好的基础上做到全面、系统、规范的展示新设备的流程与操作方法,力求增强操作者在与软件本身的互动性。
2 模块介绍
软件结构框图:
3 操作界面
由于流体输送仿真系统需要动态的仿真实际流体输送系统操作过程,因此必须设计能定时更新的控件,从而实现实验过程中的动态效果。在流体输送操作中动态主要体现在介质流动,通过控制筏的开关大小来调节流量。具体的实验仪器操作与介绍如下:
下图为整个实验的操作界面如下:
:
各窗口和菜单的具体功能说明如下:
只要是在主界面下就可以查看实验指导,实验操作。当完成实验后才可以查看实验结果,并且只有在完成实验并且清理完实验现场后才可以查看实验成绩。但无论到那一级子窗体都可以返回主界面。
4 其它窗体
5 数学模型
流体的流量是化工生产过程的重要参数之一,为了控制生产过程能稳定进行,就必须经常了解操作条件,如压强,流量等,并加以调节和控制。进行科学实验时,也往往需要准确测定流体的流速所以流量的准确测量是整个化学工业的关键,流量计的标定方法有很多,量体积法,称重法和基准流量计法。节流式流量计就是量体积法之一,其是利用液体流经节流装置时产生压力差而实现流量测量的。它通常是由能将被测流量转换成压力差信号的节流件和测量压力差的压差计组成。流量基本方程由连续型方程和柏努利方程导出
式中 Co-实际流量系数(间称流量系数)
Ao-节流空开空面积 ; -节流直径,m
-流束膨胀校正系数;对于不可压缩流体1;对可压缩流体1。
-流体密度、
--为节流空上下两侧的压力差,
-值与直径比,压力相对变化值、气体等熵指数k及节流件的形式等因数有关,实际流量系数Co是一影响因数复杂、变化范围较大的量,其数值与下列因数有关:
a节流装置的形式:
b截面比h和直径比:
式中A、D分别为管道的截面积和内径
c-按管道计算的雷诺数Re和液体的粘度;
d-各节流件的取压方式
e-管道的内壁粗糙度
f-孔板入口边缘的尖锐程度
标准孔板
其他标准节流件:
其中:为原始流量系数(它是在光滑管中,管内雷诺数大于界限雷诺数的条件下测得的);为粘度校正系数;为管壁粗糙度校正系数;为孔板入口边缘不尖锐程度的校正系数。