中国石油大学(华东) 流体力学实验流量计.doc

中国石油大学（华东） 流量计 实验报告 实验日期： 2013.5.10 成绩： 班级： 海油11-2班 学号： 姓名： 张家林 教师： 郑海成 同组者： 谢天 刘佳林 陈昆鹏 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．了解两的结构及工作原理，。 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—— 文丘利流量计 ； F2—— 孔板流量计 ；F3—— 电磁流量计 ； C—— 量水箱 ； V—— 阀门 ； K—— 局部阻力试验管路 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. 3 孔板锐孔直径：= 2.744 cm；面积：A= 5.914 ； 系数：= 261.81 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 91.2 20.8 18.47 70.4 887.04 5130.56 7797.54 0.6580 2 88.3 23.6 17.67 64.7 815.22 4908.33 7475.21 0.6566 3 85.2 26.5 16.81 58.7 739.62 4669.44 7120.17 0.6558 4 81.8 30.0 15.83 51.8 652.68 4397.22 6688.62 0.6574 5 78.1 33.4 14.69 44.7 563.22 4080.56 6213.34 0.6567 6 75.1 36.4 13.71 38.7 487.62 3808.33 5781.32 0.6587 7 71.8 39.6 12.48 32.2 405.72 3466.67 5273.51 0.6574 8 68.1 43.1 10.94 25.0 315.0 3038.89 4646.67 0.6540 9 64.5 46.5 9.05 18.0 226.8 2513.89 39