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中国石油大学（华东） 流量计实验 实验报告 实验日期： 2011.4.18 成绩： 班级： 石工09-13班 学号姓名： 石海山 教师： 同组者：尚斌 宋玉良 武希涛 杜姗姗 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 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。 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。 图3-2 文丘利流量计示意图 图3-3 孔板流量计示意图 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），因此，通过量测到的建立了两个断面平均流速和之间的关系： =-=（+）-（+）=- （3-1） 如果假设动能修正系数==1.0,则最终得到理论流量为： == 其中：= 式中 -----孔板锐孔断面面积； ----分别为1-1，2-2截面的面积。 流量系数 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： = (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 ，，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：No. 8 孔板锐孔直径：= 2.744；面积：A= 5.914 ； 系数：= 2.6181 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 次 数 汞-水压差计 汞柱差 水头差 流量 1 33.70 95.59 61.89 779.814 18.56 0.007311 0.70517 2 37.10 92.65 55.55 699.93 17.50 0.006926 0.701814 3 40.00 89.88 49.88 628.488 16.57 0.006563 0.70127 4 42.40 87.40 45.00 567 15.76 0.006234 0.702224 5 45.25 84.50 39.25 494.55 14.72 0.005822 0.702286 6 48.40 81.60 33.20 418.32 13.54 0.005355 0.702386 7 51.50 78.50 27.00 340.2 12.24 0.004829 0.704086 8 54.10 76.00 21.90 275.94 10.99 0.004349 0.701943 9 56.75 73.20 16.45 207.27 9.56