流量计中国石油大学(华东)流体力学实验讲课.doc

实验三、流量计实验 一、实验目的（填空） 1．掌握、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； 3．了解的结构及工作原理，。 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—— 文秋利流量计； 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1-3-1 管流综合实验装置流程图 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）。 1．文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道的装置，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，就可计算管道的理论流量 Q ，再经修正得到实际流量。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，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。 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，速度水头的增加等于测管水头的减小（即比压计液面高差），通过量测到的建立了两断面平均流速v1和v2之间的一个关系： 如果假设动能修正系数，则最终得到理论流量为： 式中 ，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，由于两断面测管水头差中还包括了因造成的水头损失，流量应修正为： 其中，称为流量计的流量系数。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、近似取为1.0带来的误差。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，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。对于某确定的流量计，流量系数取决于流动的，但当雷诺数较大（流速较高）时，流量系数基本不变。1．有关常数： 实验装置编号：No. 9 孔板锐孔直径：= 2.811cm；面积：A=6.2060； 系数：= 274.75 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 次 数 汞-水压差计 流量 汞柱差 水头差 流量 /cm3/s h1/cm h2/cm Q/m3/h /cm /cm Q/cm3/s 1 27.4 97.2 19.64 69.8 879.48 5455.555556 8147.993708 0.669558145 2 29.9 94.2 18.79 64.3 810.18 5219.444444 7820.390872 0.667414779 3 33.3 91.3 17.91 58 730.8 4975 7427.402687 0.669816921 4 36.5 88.2 16.79 51.7 651.42 4663.888889 7012.425255 0.665089284 5 39.5 85.1 15.91 45.6 574.56 4419.444444 6585.752342 0.671061439 6 42.3 82.0 14.82 39.7 500.22 4116.666667 6144.948211 0.669926991 7 45.2 79.2 13.73 34 428.4 3813.888889 5686.727686 0.670664941 8 48.0 76.4 12.56 28.4 357.84 3488.888889 5197.352149 0.671281989 9 51.5 72.9 10.98 21.4 269.64 3050 4511.592441 0.676036242 10 54.7 69.6 9.10 14.9 187.74 2527.777778 3764.576335 0.671464078 11 57.2