重大流體力學實驗 3(文丘里流量計)

《流體力學》實驗報告開課實驗室：2011年4月25日學院年級、專業(yè)、班姓名成績課程名稱流體力學實驗實驗項目名稱文丘里流量計實驗指導教師教師評語教師簽名：年月日一、實驗目的1、學會使用測壓管與U形差壓計的量測原理；2、掌握文丘里流量計測量流量的方法與原理；3、掌握文丘里流量計測定流量系數的方法。二、實驗原理文丘里流量計是一種測量有壓管流中流體流量的儀器，它由漸縮段、喉管與漸擴段三部分組成。在漸縮段進口與喉管處分別安裝一根測壓管或連接一壓差計。若測得測壓管水頭差或水銀壓差計的水銀液面高差，由能量方程原理可計算得通過管道的流量和文丘里的流量系數。設任選一基準面0-0，選取漸縮管的進口斷面1-1與喉管斷面2-2為計算斷面。建立1-1、2-2斷面的伯努利方程，并取兩斷面管軸中心點為計算點。忽略兩斷面的水頭損失，取，有：（3.1）建立1-1、2-2斷面的連續(xù)性方程：（3.2）聯解式（3.1）、式（3.2），得：（3.3）式中，K=，稱為文丘里管常數，其值取決于文丘里管的結構尺寸，式（3.3）計算出的流量為不考慮水頭損失的理論流量，而實際流體的流量比理論流量小。實際流量與理論流量之比稱流量系數，即。則實際流量為：Q=若測得測壓管水頭差，，則：若測得水銀壓差計的水銀液面高差，有，則Q=三、使用儀器、材料自循環(huán)供水器、恒壓水箱、溢流板、穩(wěn)水孔板、可控硅無級調速器、實驗管道、文丘里流量計、流量調節(jié)閥、接水閥、回水管、復式壓差計、滑動測量尺。四、實驗步驟1、熟悉實驗儀器，記錄有關參數；2、啟動電影供水，全開流量調節(jié)閥，排除管道內的氣體。同時，觀察復式壓差計液面是否全部處于滑動測量尺標尺讀數范圍內，若是則進行步驟4，否則按步驟3調整。3、關閉流量調節(jié)閥，待復式壓差計液面穩(wěn)定后逐次松開壓差計上的兩氣閥，使1、4測管液面大約為28.5cm，2、3測管液面大約為24.5cm后擰緊壓差計氣閥，然后全開流量調節(jié)閥，檢查壓差計液面在標尺上的讀數范圍，直至符合要求為止。4、校核。關閉流量調節(jié)閥，檢查復式壓差計的壓差和是否為零，即。由于毛細現象的存在，容許校核時。否則重復2、3步驟。5、全開流量調節(jié)閥，待流量穩(wěn)定后讀取復式壓差計讀數，同時測算流量，并記入表中。6、改變流量調節(jié)閥的開度，調節(jié)流量，重復步驟5，每組測取6個不同的流量。7、實驗完畢，關閉流量調節(jié)閥，再次校核復式壓差計壓差和是否在容許誤差以內，若超過容許誤差，則應當排除故障重新實驗，確認無誤后關閉電源，將儀器恢復到實驗前狀態(tài)。五、實驗過程原始記錄(數據、圖表、計算等)管道直徑：=1.40cm,喉管直徑：=0.70cm；文丘里計算常數：K==17.60溫度T=19.0文丘里流量計測量表序號時間/s質量/kg實際流量Q=V/t(/s)雷諾數/cm/cm/cm/cm前后點壓差(cm)理論流量(/s)流量系數111.11.796161.811587.247.22.840.72.183.0160.31.00212.21.858152.311261.546.13.639.63.478.7156.10.98313.11.786136.310078.444.75.437.46.470.3145.60.94311.01.518138.09882.843.86.336.76