石油大学 流体力学实验报告_流量计实验报告(2600字)

发表于:2020.9.24来自:www.fanwen118.com字数:2600 手机看范文

中国石油大学(华东) 流量计实验 实验报告

实验日期: 成绩:

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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、测定孔板流量计的流量系数?,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3-1示。

F1—— 文丘里流量计 ; 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3-1 管流综合实验装置流程图

三、实验原理

1、文丘利流量计

文丘利管是一种常用的两侧有管道流量的装置,属压差式流量计(见图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官道上。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3-3所示,在管道上设置空板,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,并接上压差计,通过量测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。

石油大学流体力学实验报告流量计实验报告

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图3-2 文丘利流量计示意图 图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:

2?1v12?v22?h=h1-h2=(z1+)-(z2+)=- (3-1) ??2g2gp1p2

如果假设动能修正系数?1=?2=1.0,则最终得到理论流量为:

Q理=

(AAA?)A2A12g△h=?Kh

其中:K=A2g

??

1AA()2?()2A2A1

式中 A-----孔板锐孔断面面积;

A1,A2----分别为1-1,2-2截面的面积。

4、流量系数

(1)流量计流过实际液体时,由于断面测压管水头差中还包括因粘性而造成的水头损失,所以流量应修正为:

Q实=?Kh (3-3)

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,还包括在推导理论流量时将断面动能修正系数

?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:-2-42

孔板锐孔直径:d= 2.744?10m;面积:A?10m;

系数:K= 2.6181 ?10m

-32.5

/s

2.实验数据记录及处理见表3-1。

表3-1 实验数据记录及处理表

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以其中一组数据写出计算实例。

以第一组为例计算

?h'=h1-h2=95.59-33.70=61.89m-2 ?h=?h'×12.6=779.814m-2

K=A

2g=5.914*10^-4*4.4272=2.6181*10^-3m25/s =2.6181?10-3m2.5/s×

779.814?10?2m=0.0073m3/s

α=(Q/3600)/ ÷3600)÷0.0073=0.7023

3.绘制孔板流量计的校正曲线图

五、实验步骤

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);

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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

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;

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

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

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。若不尽进管道中的空气会使流量测量不准确,若不排尽压差计中的空气会使压差测量不准确。

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?h'换算成相应的水头差?h?

答:不是,因为水相对于水银的密度不可忽略不计。P1-P2=[ρ(水银)-ρ(水)]g?h' ?h={[ρ(水银)-ρ(水)]/ ρ(水)}×?h'=12.6?h'

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:实际流量比理论流量要小。①水在流动过程中有能量损失;②两个断面处动能修正系数也不等于1,实际中为大于1;③在读数时若两个人配合不好,致使测量不准确。

八、心得体会

通过本次实验,掌握了孔板流量计和文丘里流量计的工作原理。了解了两用式压差计的结构及工作原理,掌握了两用式压差计的使用方法。同时感谢老师的悉心

教导,才顺利完成了实验任务




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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