內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)原理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)講義04流量計(jì)（文丘里）性能測(cè)定（A）

1、實(shí)驗(yàn)四 流量計(jì)（文丘里）性能測(cè)定（A）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.熟悉節(jié)流式流量計(jì)的構(gòu)造及應(yīng)用2.掌握流量計(jì)標(biāo)定方法之一-容量法。3.測(cè)定文氏流量計(jì)的流量系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理常用的流量計(jì)大都按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制造,出廠前,廠家需通過(guò)實(shí)驗(yàn)為用戶提供流量曲線,或給出規(guī)定的流量計(jì)算公式用的流量系數(shù),或?qū)⒘髁孔x數(shù)直接刻顯示儀表上。如果用戶遺失出廠的流量曲線,或被測(cè)流體的密度與工廠標(biāo)定所用流體不同,或流量計(jì)經(jīng)長(zhǎng)期使用而磨損,或使用自制非標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)時(shí),都必須對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。文丘里流量計(jì)是應(yīng)用最廣的節(jié)流式流量計(jì)之一。本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有兩大部分:1.對(duì)文丘里流量計(jì)用容量法進(jìn)行標(biāo)定:這部分原理為在一定流量時(shí),用U型管壓差

2、計(jì)測(cè)量流量計(jì)上、下游高度差R,同時(shí)用計(jì)量桶測(cè)量水在計(jì)量桶的初始高度h1和終了高度h2,并用秒表測(cè)定收集一定體積水所用的時(shí)間t,從而可由1式求算出體積流量vS。VS=hA/t(1)h=h2-h1(mm)tt2-t1(s)A計(jì)量桶計(jì)量系數(shù),對(duì)于第一套實(shí)驗(yàn)裝置:A=0.1040升/mm高度對(duì)于第二套實(shí)驗(yàn)裝置:A=0.1068升/mm高度在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,以測(cè)量到的流量計(jì)上、下游高度差R為橫坐標(biāo),以由上式計(jì)算出的vS為縱坐標(biāo),從而繪出標(biāo)定曲線的一個(gè)點(diǎn),改變流量,以相同方法即可測(cè)出其它實(shí)驗(yàn)點(diǎn),把這一系列實(shí)驗(yàn)點(diǎn)連接成為流量標(biāo)定曲線。2.流量系數(shù)C與雷諾數(shù)Re關(guān)系曲線的測(cè)定:這部分原理,依據(jù)流體通過(guò)文丘里流量

3、計(jì)時(shí),其上下游兩取壓口之間壓強(qiáng)差與流量有如下關(guān)系式:若采用倒置U形管測(cè)定壓強(qiáng)差則:P上-P下=gR若采用正U形管:P上-P下=gR(汞-水)則Vs-被測(cè)流體的體積流量，m3/sA0-孔口截面積,m2C-流量系數(shù)P上-P下-流量計(jì)上、下游取壓口之間的壓強(qiáng)差，Pa-水的密度，kg/m3-汞的密度，kg/mR-U形管壓差計(jì)讀數(shù)，m對(duì)于第一、二套裝置d0=0.015md為試驗(yàn)管內(nèi)徑,對(duì)于第一,二裝置均為d=0.026m、根據(jù)實(shí)驗(yàn)溫度,查有關(guān)手冊(cè)。在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上。以Re為橫標(biāo),以C為縱標(biāo)從而即可繪出CRe的關(guān)系曲線。三、實(shí)驗(yàn)裝置與流程AFDEBC圖一：流量計(jì)性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)流程示意圖1-貯水槽;2-溢流板

4、;3-離心泵;4-流量調(diào)節(jié)閥;5-流量計(jì)(孔板或文丘里);6-U形管壓差計(jì);7-倒置U形管壓差計(jì);8-計(jì)量桶;9-液面計(jì)(帶刻度);10-檔板;11-回水桶;12-放水閥主要流程為離心泵將貯水槽中直接送到實(shí)驗(yàn)管路中,經(jīng)流量計(jì)后到回水桶,最后返回貯水槽。測(cè)量流量時(shí)把出口管移到計(jì)量桶處,用秒表測(cè)定收集一定體積水所用的時(shí)間,用離心泵出口流量調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)水的流量。流量計(jì)上、下游壓強(qiáng)差測(cè)量采用汞水U形管或水空氣倒置U型壓差計(jì)。四、實(shí)驗(yàn)方法及步驟1.啟動(dòng)離心泵前,首先檢查流程中導(dǎo)壓管內(nèi)是否有氣泡存在。檢查辦法是(1)對(duì)于U形管壓差計(jì)可先夾緊平衡夾F,后看U形管壓差的讀數(shù)是否為零,若為零,說(shuō)明其導(dǎo)壓管內(nèi)無(wú)氣

5、泡。(2)對(duì)于倒置U形管壓差計(jì),在夾緊夾子A的條件下,打開通取壓口的夾子D,E,看倒置U型管的讀數(shù)是否為零,若為零,則表示其導(dǎo)壓管內(nèi)無(wú)氣泡。2.打開汞水U形管壓差計(jì)的平衡夾F,關(guān)閉泵流量調(diào)節(jié)閥4,啟動(dòng)離心泵。3.若導(dǎo)壓管中有氣泡存在,可按下述方法進(jìn)行趕氣操作:夾緊夾子B、C,打開關(guān)子D、E、A,將試驗(yàn)管內(nèi)流量開至最大的條件下,讓導(dǎo)壓管中的水經(jīng)夾子A處流出。以便將導(dǎo)出壓管中所積存的氣泡帶出。若認(rèn)為氣泡已經(jīng)排盡,則夾緊夾D、E,此時(shí)倒置U形管內(nèi)充滿水,此時(shí)分別緩慢打開夾子B和C,將其部分水放出,使其液面在中點(diǎn)附近。4.夾緊平衡夾F,按流量從小到大的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn),即測(cè)流量計(jì)兩側(cè)壓差計(jì)讀數(shù)R,同時(shí)用體

6、積法測(cè)量水的流量。流量較小時(shí)流量計(jì)兩側(cè)的壓差用倒置U形管壓差計(jì)進(jìn)行測(cè)量。流量較大時(shí),流量計(jì)兩側(cè)壓差將改用汞水U形管壓差計(jì)進(jìn)行測(cè)量。此時(shí)務(wù)必將倒置U形管的夾子D、E關(guān)死。流量大小可以從壓差計(jì)讀數(shù)反映。建議對(duì)于第一套實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)壓差計(jì)讀數(shù)分別為12,34,67,104,112,139,182,224,270,331,464,616,(mmH2OmmHg)65,94,145,195,240,295,366,415,448;對(duì)于第二套實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)壓差計(jì)讀數(shù)分別為12,35,72,107,135,170,267,289,347,400,485,596(mmH2OmmHg)64,85,11

7、5,143,177,217,261,343,470。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,關(guān)閉泵出口流量調(diào)節(jié)閥4,停泵。打開平衡夾F和倒置U形管夾子D、E。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):1.在啟動(dòng)離心泵之前,務(wù)必打開汞水U形管壓管壓差計(jì)的平衡夾F,以避免發(fā)生跑汞現(xiàn)象。2.測(cè)量時(shí)務(wù)必夾緊平衡夾F,另外用汞水U形管壓差計(jì)測(cè)量時(shí)必須把倒置U形管通取壓口的夾子D、E夾死。3.為了了解小雷諾數(shù)Re的關(guān)系,要求在做小流量時(shí)盡量用倒置U形管多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。流量計(jì)的壓差計(jì)讀數(shù)可小至2030mmH2O。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理1.將實(shí)驗(yàn)測(cè)定的原始數(shù)據(jù)及計(jì)算所得到的流量Vs,流速U,雷諾準(zhǔn)數(shù)據(jù)及流量系數(shù)C列于一表。2.以U形壓差計(jì)讀數(shù)R為橫坐標(biāo),以流量Vs