《建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)》 教案 7-10 7.2.3文丘里流量計實(shí)驗(yàn)

文丘里流量計實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑賹W(xué)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(shù)的方法。實(shí)驗(yàn)原理文丘里流量計是一種測量有壓管流中液體流量的儀器，它由漸縮段、喉管與漸擴(kuò)段三部分組成，見REF_Ref9972\h圖1。在漸縮段進(jìn)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△h或水銀壓差計的水銀液面高差△hHg，由能量方程原理可計算得通過管道的流量和文丘里管的流量系數(shù)。設(shè)任選一基準(zhǔn)面0-0，選取漸縮管的進(jìn)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(diǎn)為計算點(diǎn)，有： （1）建立1-1、2-2斷面的連續(xù)性方程： （2）由REF_Ref9534\h式（1）、REF_Ref9541\h式（2）可得： （3）式中z——被測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)面的位置高度，cm；p——被測點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)，Pa；——液體容重，Kg/m3；hw——兩斷面間的水頭損失，cm；——壓強(qiáng)水頭，cm；——流速水頭，cm，為動能修正系數(shù)。其中，稱為文丘里管常數(shù)，其值取決于文丘里管的結(jié)構(gòu)尺寸。實(shí)際流量與理論流量之比稱流量系數(shù)，即：。則實(shí)際流量為： （4）若測得測壓管水頭差，有，則 （5）實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及裝置文丘里流量計實(shí)驗(yàn)儀由自循環(huán)供水器（循環(huán)水泵）、恒壓水箱、溢流板、穩(wěn)水孔板、可控硅無級調(diào)速器、實(shí)驗(yàn)管道、文丘里流量計、流量調(diào)節(jié)閥、接水盒、回水管、復(fù)式壓差計、滑動測量尺等組成，如圖1所示。圖1文丘里流量計實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)步驟及方法①啟動電源供水，全開流量調(diào)節(jié)閥，排除管道內(nèi)的氣體。同時，觀察復(fù)式壓差計液面是否全部處于滑動測量尺標(biāo)尺讀數(shù)范圍內(nèi)，若是則進(jìn)行步驟（三），否則按步驟（二）調(diào)整。②關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，待復(fù)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(diào)節(jié)閥，檢查壓差計液面在標(biāo)尺上的讀數(shù)范圍，直至符合要求為止。③校關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，檢查復(fù)式壓差計的壓差和是否為零，即?h=h1-h2+h3-h4=0。由于毛細(xì)現(xiàn)象的存在，容許校核時?h≤0.2cm。④全開流量調(diào)節(jié)閥，待流量穩(wěn)定后讀取復(fù)式壓差計讀數(shù)，同時測算流量，并記入表1中。⑤改變流量調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)節(jié)流量，重復(fù)步驟（四），測取6個不同的流量。⑥實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，再次校核復(fù)式壓差計壓差和是否在容許誤差以內(nèi)。若超過容許誤差，則應(yīng)當(dāng)排除故障重新實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)無誤后關(guān)閉電源，將儀器恢復(fù)到實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄記錄實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)：恒定液面高程：0，管道軸線高程：，管道直徑：d1，喉道直徑：d2。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表見REF_Ref10203\h表1。表1文丘里流量計數(shù)據(jù)記錄表序號壓差計讀數(shù)（cm）體積V（cm3）時間t（s）h1h2h3h4123456實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析表2文丘里流量計數(shù)據(jù)計算表序號實(shí)際流量Q(cm3/s)壓差(cm)理論流量(cm3/s)流量系數(shù)123456①根據(jù)測試與計算結(jié)果，在坐標(biāo)紙上繪制流量壓差曲