流量计流量的校正实验(2300字)

发表于:2020.10.12来自:www.fanwen118.com字数:2300 手机看范文

流量计流量的校正实验

一. 实验目的

1. 熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、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、文丘里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、文丘里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。

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:

图1 孔板流量计

u2?u1

2

22?p1?p2???p? 或

流量计流量的校正实验

流量计流量的校正实验

?

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A0是已知的,因此,

用孔板孔径处流速u0来替代上式中的u2,

流量计流量的校正实验

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。

?C

A0

A1u0,代入上式并整理可得:

流量计流量的校正实验

对于不可压缩流体,根据连续性方程可知u1?

u0?

流量计流量的校正实验

C0?C

流量计流量的校正实验

u0?C

根据u0和A0即可计算出流体的体积流量:

V?u0A0?C0A02?p/?

或 V?u0A0?C0A02gR(?i??)/?

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。

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。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。

2.文丘里流量计的校核

流量计流量的校正实验

流量计流量的校正实验

孔板流量计的主要缺点时机械能损失很大,为

了克服这一缺点,可采用一渐缩渐括管,如图2所

示,当流体流过这样的锥管时,不会出现边界层分

离及漩涡,从而大大降低了机械能损失。这种管称

为文丘里管。

文丘里管收缩锥角通常取15°~25°,扩大段

锥角要取得小些,一般为5°-7°,使流速改变平缓,

因为机械能损失主要发生在突然扩大处。 图2 文丘里流量计

文丘里流量计测量原理与孔板完全相同,只不过永久损失要小很多。流速、流量计算仍可用计算孔板流量计式子进行计算,式中u0仍代表最小截面处(称为文氏喉)的流速。文丘里管的孔流系数C0约为0.98-0.99。机械能损失约为:

wf?0.1u0 2

文丘里流量计的缺点是加工比孔板复杂,因而造价高,且安装时需占去一定管长位置,但其永久损失小,故尤其适用于低压气体的输送。

三.实验装置与流程

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

图3 流量计校合实验示意图

流量计流量的校正实验

流量计流量的校正实验

四.实验步骤

1. 熟悉实验装置,了解各阀门的位置及作用。启动离心泵。

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。

4. 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:

(1)根据体积法(秒表配合计量筒)算得流量V(m3/h); (2)根据u?

4V

?d

2

,孔板取喉径d0=15.347mm,文丘里取喉径d=12.403mm;

(3)读取流量V(由闸阀开度调节)对应下的压差计高度差R,

流量计流量的校正实验

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和文丘里流量计的C0-Re图。

五.实验数据记录及处理

1.数据记录

计量桶底面积为0.1㎡

流量计流量的校正实验

2.数据处理

流量计流量的校正实验

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和文丘里流量计的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?




第二篇:实验3、流量计的校正实验 1300字

流量计的校正实验

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、 实验原理

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。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、文丘里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。

实验3流量计的校正实验

从小到大调节流量,测取流量与压差计读数R,得一组数据,测取10组数据即可

主要参数与公式:

实验3流量计的校正实验

实验3流量计的校正实验

实验3流量计的校正实验

实验3流量计的校正实验

实验3流量计的校正实验

实验3流量计的校正实验

实验3流量计的校正实验

三、 实验装置

压差计 孔板流量计

实验3流量计的校正实验

转子流量计

出口阀

灌水阀

四、 实验步骤

1、 开启出口阀和灌水阀,使泵内灌满水,然后关闭灌水阀和出口阀。

2、 启动水泵

3、 水泵运行后,单击出口阀手柄下方,每单击一次,增大一次,认为数据可行,单击

“记录数据”,即一组数据,依次在最大流量范围内(1.3L/s),取10~15组数据。 4、 数据记录完毕后,关闭出口阀,再关闭水泵。

五、 数据处理

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Vs(L/s) 0.461 0.500 0.552 0.601 0.650 0.701 0.750 0.800 0.851 0.901 0.950 1.001 1.050 1.100 1.151 1.202 R(mmHg) 83.65 96.80 116.56 137.49 160.68 187.19 214.96 245.62 279.30 314.68 351.63 392.48 434.02 478.72 526.73 577.17 Re 20330.1 22050.0 24343.2 26504.1 28665.0 30914.1 33075.0 35280.0 37529.1 39734.1 41895.0 44144.1 46305.0 48510.0 50759.1 53008.2 Co 0.6597 0.6652 0.6692 0.6709 0.6712 0.6706 0.6696 0.6681 0.6665 0.6648 0.6631 0.6613 0.6597 0.6580 0.6564 0.6549

实验3流量计的校正实验

六、 思考题

1、 孔流系数与哪些因素有关?

答:孔流系数由孔板的形状、测压口位置、孔径与管径之比d0/d1和雷洛系数Re所决定。

2、 孔板、文丘里流量计安装时各应注意什么问题?

答:对准位置、准确安装喉部

3、 如何检查系统排气是否完全?

答:直到排气阀指导系统中无气泡为止

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 -Re的曲线,这两种表示方法各有什么优点?

答:

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