流量计校核实验指导书(2300字)

发表于:2020.10.15来自:www.fanwen118.com字数:2300 手机看范文

节流式流量计标定实验装置(LJ100D)——实验指导书

流量计校核实验指导书

节流式流量计标定装置

实验指导书

节流式流量计标定实验装置(LJ100D)——实验指导书

流量计校核实验指导书

流量计的校核

一.实验目的

1. 熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。

2. 掌握流量计的标定方法之一——容量法。

3. 测定孔板流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。

二.基本原理

对非标准化的各种流量仪表在出厂前都必须进行流量标定,建立流量刻度标尺(如转子流量计)、给出孔流系数(如涡轮流量计)、给出校正曲线(如孔板流量计)。使用者在使用时,如工作介质、温度、压强等操作条件与原来标定时的条件不同,就需要根据现场情况,对流量计进行标定。

孔板、流量计的收缩口面积都是固定的,而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变,据此来测量流量,因此,称其为变压头流量计。而另一类流量计中,当流体通过时,压力降不变,但收缩口面积却随流量而改变,故称这类流量计为变截面流量计,此类的典型代表是转子流量计。

2.1孔板流量计的校核

孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一,本实

验采用自制的孔板流量计测定液体流量,用容量法进行标

定,同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。

孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而

设计的,流体通过锐孔时流速增加,造成孔板前后产生压

强差,可以通过

引压管在压差计或差压变送器上显示。其基本构造如图

3-1所示。

若管路直径为d1,孔板锐孔直径为d0,流体流经孔板

前后所形成的缩脉直径为d2,流体的密度为ρ,则根据柏

努利方程,在界面1、2处有:

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图3-1 孔板流量计

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u2?u1

2

2

2

?

p1?p2

?

?

?p

?

(3-1

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?

(3-2)

由于缩脉处位置随流速而变化,截面积A2又难以指导,而孔板孔径的面积

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A0是已知的,因此,用孔板孔径处流速u0

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来替代上式中的u2,又考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的能量损失,故需用系数C加以校正。式(3-2)改写为

?

A0A1

(3-3)

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对于不可压缩流体,根据连续性方程可知u1?

u0,代入式(3-3)并整理可得

u0?

(3-4)

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C0?

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(3-5)

则式(3-4)简化为 u0?C (3-6) 根据u0和A0即可计算出流体的体积流量:

V?u0A0?C0A0

2?p/? (3-7)

或 V?u0A0?C0A02gR(?i??)/? (3-8) 式中:V-流体的体积流量, m3/s; R-U形压差计的读数,m; ?i-压差计中指示液密度,kg/m3; C0-孔流系数,无因次;

C0由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定,具体数值由实验测定。

当孔径与管径之比为一定值时,Re超过某个数值后,C0接近于常数。一般工业上定型的流量计,就是规定在C0为定值的流动条件下使用。C0值范围一般为0.6-0.7。

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孔板流量计安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段,上游长度至少应为10d1,下游为5d2

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。孔板流量计构造简单,制造和安装都很方便,其主要缺点是机械能损失大。由于机械能损失,使下游速度复原后,压力不能恢复到孔板前的值,称之为永久损失。d0/d1的值越小,永久损失越大。

三.实验装置与流程

实验装置 如图3-3所示。主要部分由循环水泵、流量计、U型压差计和水槽等组成,实验主管路为1寸不锈钢管(内径25mm)。

图3-3 流量计校合实验示意图

四.实验步骤与注意事项

1. 熟悉实验装置,了解各阀门的位置及作用。

2. 对装置中有关管道、导压管、压差计进行排气,使倒U形压差计处于工作状态。

3. 对应每一个阀门开度,用容积法测量流量,同时记下压差计的读数,按由小到大的顺序在小流

量时测量8-9个点,大流量时测量5-6个点。为保证标定精度,最好再从大流量到小流量重复一次,然后取其平均值。

4. 数字型装置可以通过涡轮流量计对流量测取,也可通过容积法测量流量. 容积法测量流量时应保证每次测量中,计量桶液位差不小于100mm或测量时间不少于40s。

5. 主要计算过程如下:

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(1)根据体积法(秒表配合计量筒)算得流量V(m/h);

(2

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)根据u?4V3

?d2,孔板取喉径d0=15.347mm;

(3)读取流量V(由闸阀开度调节)对应下的压差计高度差R,根据u0?C和

?p??gR,求得C0值。

(4)根据Re?du?

?,求得雷诺数,其中d取对应的d0值。

(5)在坐标纸上分别绘出孔板流量计的C0-Re图。

五.实验报告

1. 将所有原始数据及计算结果列成表格,并附上计算示例。

2. 在单对数坐标纸上分别绘出孔板流量计的C0-Re图。

3. 讨论实验结果。

六.思考题

1. 孔流系数与哪些因素有关?

2. 孔板、文丘里流量计安装时各应注意什么问题?

3. 如何检查系统排气是否完全?

4. 从实验中,可以直接得到ΔR-V的校正曲线,经整理后也可以得到C0-Re的曲线,这两种

表示方法各有什么优点?




第二篇:流体力学 实验二 文丘里流量计校正实验 1300字

流体力学 实验二 文丘里流量计校正实验

一、实验目的:

1、在文丘里管收缩段和扩张段,观察压力水头、速度水头沿程的变化规律,加深对伯努利方程的理解。

2、了解文丘里流量计的工作原理。

3、掌握文丘里管流量系数的测定方法。

二、实验装置:

稳压水箱、压差板、测点、供水箱、供水泵、文丘里、

上水管、溢流管、计量水箱、回水管、实验桌等。

三、实验原理及方法(P69):

原理:利用在管道中造成流速差,引起压强变化,通过

压差的量测来求出流速和流量。

组成:文丘里流量计由渐缩管、喉管、渐扩管三部分所

组成。

当主管水流通过此流量计时,由于喉管断面缩小,流速增加,压强相应减低,用压差计测定压强水头的变化△h,即可计算出流速和流量。

流体力学实验二文丘里流量计校正实验

流体力学实验二文丘里流量计校正实验

取1、2两渐变流断面,写理想流体能量方程式:

0?p1?v12

?

?2g?0?p2?2?v222g 移项得:p1p2

???v22

2g?v1

2g??h

由连续性方程可得:

v2

v1?(d1d2)?2v2v122?(d1d2) 4

代入能量方程得:

(d1

d2)4v122g?v122g??h?v1?(2g?hd1

d2)?14 流量为:Q?v1?4d1?2?4d122g?h

(d1

d2)?14 对于一定的流量计,令K??

4d122g

(d1

d2)?14

由于推导过程采用了理想流体的力学模型,求出的流量值较实际为大。为此,乘以μ值来修正。μ值根据实验确定,称为文丘里流量系数。它的值约在0.95~0.98之间,则:

Q??K?h

注意:在文丘里流量计的喉管中,或在某些水流的局部区域中,由于出现巨大的流速,会发生压强在该处局部显著地降低,可能达到和水温相应的汽化压强,这时水迅速汽化,使一部分液体转化为蒸汽,出现了蒸汽气泡的区域,气泡随水流流入压强较高的区域而破灭,这种现象称为空化。

空化限制了压强的继续降低和流速的增大,减少了流通面积,从而限制了流量的增加,影响到测量的准确性。空化现象在设计中是必须注意避免的。空化现象对水力机械的有害作用称为气蚀。

四、实验步骤

1. 侧记各有关常数。

2. 打开电源开关,全关阀12,检核测管液面读数h1-h2是否为0,不为0时,需查出原因并予以调整。

3. 全开调节阀12检查各有关测管液面是否都处在滑尺读数范围内?

4. 全开调节阀门12,待水流稳定后,读取各有关测压管的液面读数,并用秒表、量筒测定流量。

5. 逐次关小调节阀,改变流量5~7次,重复步骤4,注意调节阀门应缓慢。

6. 把测量值记录在实验表格内,并进行有关计算。

7. 如测管内液面波动时,应取时均值。

8. 实验结束,需按步骤2校核压差计是否回零。 五、实验记录表格

1 .记录计算有关常数。

d1= cm, d2= cm,

水温t= ?C, υ= cm?/s,

2. 整理记录计算表(下表仅供参考)

流体力学实验二文丘里流量计校正实验

流体力学实验二文丘里流量计校正实验

计 算 表

2.5

六、实验分析

1.本实验中,影响管流量系数大小的因素有哪些?哪个因素最敏感?

2.为什么计算流量Q与实际流量Q不相等?

流体力学实验二文丘里流量计校正实验

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