文丘里流量計標(biāo)定實驗
一.實驗?zāi)康?/span>
1. 了解文丘里流量計的構(gòu)造、工作原理和主要特點;
2. 掌握流量計的標(biāo)定方法;
3. 用直接容量法對文丘里流量計進(jìn)行標(biāo)定。
二.實驗原理
流體流過文丘里流量計時,由于喉部流速大壓強(qiáng)小,文氏管前端與喉部產(chǎn)生壓差,此差值可用倒U型壓差計或單管壓差計測出,而壓強(qiáng)差與流量大小有關(guān)。在文丘里流量計入口處?、瘛駭嗝?在其喉部收縮段處?、颉驍嗝?由于流量計系水平放置,則可列出上述兩段面的能量方程如下(不計水頭損失):
(1)
根據(jù)連續(xù)性方程可得:
即
代入式(1),可得計算流量的公式如下:
或
式中 為兩斷面測壓管水頭差,亦即測壓計內(nèi)的液面高差
。
令 (2)
上式可寫成 (3)
因此,測出測壓計水位高差后,即可求出計算流量
。
由于實際上所取的兩斷面之間存在著水頭損失,所以實際流量,一般要略小于計算流量
,如令:
(4)
則μ是一小于1的數(shù),稱為文丘里流量計的流量系數(shù)。
本實驗的目的就是用實驗的方法,確定流量系數(shù)μ的具體數(shù)值。實際流量用電子流量計測定。
三.實驗裝置
如圖所示,本實驗臺采用架式排列,兩組一套,分別由兩臺水泵自成循環(huán)系統(tǒng)。
圖3-3 文丘里流量計校正實驗裝置
四.實驗步驟
1. 準(zhǔn)備工作
(1)記錄管內(nèi)徑D、文丘里流量計喉徑d2并算出k值。
(2)檢查測壓計液面是否水平(此時Q=O),如果不在同一水平面上,必須將橡皮管內(nèi)空氣排盡,使兩側(cè)壓管的液面處于水平狀態(tài),方能進(jìn)行實驗。
(3)關(guān)閉測點3~12的小閥門。
(4)打開閥門7、8、9、10,關(guān)閉閥門3、4、5、6。
(5)閥門2為流量調(diào)節(jié)閥門,可先調(diào)至較小開度。
(6)文丘里流量計收縮斷面(測點2),經(jīng)常處于負(fù)壓狀態(tài),實驗前應(yīng)將連接膠管灌滿水,才能進(jìn)行實驗,否則往里進(jìn)氣。
2. 進(jìn)行實驗
(1)開泵,此時1、2測壓管中應(yīng)出現(xiàn)較小高差。
(2)緩慢開啟泵出口流量調(diào)節(jié)閥2, 使壓差達(dá)到最大(如2號測壓管中液位降得太低,可關(guān)小出水閥門,使液位抬高。如測壓計中液位太高,可用壓氣球加壓,壓低液位)。
(3)待流量穩(wěn)定后用電子流量計測流量,記錄倒U形壓差計h1、h2液位高度(其顯示單位為cm)。
(4)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥2,從大到小改變流量,流量的改變要均勻合理,待流量穩(wěn)定后重復(fù)測量流量及倒U形壓差計液位高,測取5組以上實驗數(shù)據(jù)。
(5)測量完畢后,關(guān)閉泵出口調(diào)節(jié)閥2,斷電停泵。
注意事項:如出現(xiàn)測壓管冒水現(xiàn)象,不必驚慌,可把出水閥門全開,或停泵重做。
五.實驗記錄與數(shù)據(jù)處理
文丘里流量計標(biāo)定數(shù)據(jù)記錄表
實驗日期:20 年 月 日
管內(nèi)徑D = __24__ mm 喉徑d2 = __12__ mm
序號 |
h1 (cm) |
h2 (cm) |
△h (cm) |
Q (cm3/s) |
Q0 (cm3/s) |
μ |
1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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文丘里流量計的流量系數(shù)平均=________
六.思考題
1. 如何排出測壓導(dǎo)管中的氣體?怎樣才能知道測壓導(dǎo)管中是否排凈氣體?為什么只有排凈氣體才能使用壓差計?
2. 文氏流量計的原理是什么?為什么要用壓差計與之配合使用?
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