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1、中国石油大学(华东)流量计实验实验报告实验日期:2011.4.18成绩:班级:石工09-13班学号:09021614姓名:石海山教师:同组者:尚斌宋玉良武希涛杜姗姗实验三、流量计实验一、实验目的1、掌握孔板、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,绘制流量计的校正曲线;3、了解两用式压差计的结构及工作原理,掌握两用式压差计的使用方法。二、实验装置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3-1示。F1——文丘里流量计;F2—
2、—孔板流量计;F3——电磁流量计;C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力实验管路图3-1管流综合实验装置流程图三、实验原理1、文丘利流量计文丘利管是一种常用的两侧有管道流量的装置,属压差式流量计(见图3-2)。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官道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔,并接上压差计,通过测量两个断面的测压管水头差,可以计算管道的理论流量Q,再经修正即可得到实际流量。2、孔板流量计如图3-3所示,在管道上设置空板,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
3、断面2-2上设测压孔,并接上压差计,通过量测两个断面的测压管水头差,可以计算管道的理论流量Q,再经修正即可得到实际流量。孔板流量计也属于压差式流量计,其特点是结构简单。图3-2文丘利流量计示意图图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,若不考虑水头损失,速度水头的增加等于测压管水头的减小(即压差计液面高差),因此,通过量测到的建立了两个断面平均流速和之间的关系:=-=(+)-(+)=-(3-1)如果假设动能修正系数==1.0,则最终得到理论
4、流量为:==其中:=式中-----孔板锐孔断面面积;----分别为1-1,2-2截面的面积。1、流量系数(1)流量计流过实际液体时,由于断面测压管水头差中还包括因粘性而造成的水头损失,所以流量应修正为:=(3-3)其中,<1.0,称为流量计的流量系数。(2)流量系数除了反映粘性的影响外,还包括在推导理论流量时将断面动能修正系数,,近似取为1.0带来的误差。(3)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。对于文丘利流量计,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。而对于孔板流量计,因下游的收缩
5、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。(4)对于某确定的流量计,流量系数取决于流动的雷诺数,但当雷诺数较大(流速较高)时,流量系数基本不变。四、实验要求1.有关常数:实验装置编号:No.8孔板锐孔直径:=2.744;面积:A=5.914;系数:=2.61812.实验数据记录及处理见表3-1。表3-1实验数据记录及处理表次数汞-水压差计汞柱差水头差流量133.7095.5961.89779.81418.560.0073110.70517237.1092.6555.55
6、699.9317.500.0069260.701814340.0089.8849.88628.48816.570.0065630.70127442.4087.4045.0056715.760.0062340.702224545.2584.5039.25494.5514.720.0058220.702286648.4081.6033.20418.3213.540.0053550.702386751.5078.5027.00340.212.240.0048290.704086854.1076.0021.90275.941
7、0.990.0043490.701943956.7573.2016.45207.279.560.0037690.7045321059.4070.6011.20141.127.870.003110.7028971163.3066.903.6045.364.490.0017630.7073281265.0065.000.0000.000013141516以其中一组数据写出计算实例。以第一组为例计算=-=95.59-33.70=61.89m-2=×12.6=779.814m-2K=A=5.914*10^-4*4.4272=
8、2.6181*10^-3m25/s=2.6181×=0.0073m/sα=(Q/3600)/=(18.56÷3600)÷0.0073=0.70233.绘制孔板流量计的校正曲线图五、实验步骤1.熟悉管流实验装置,找出本次实验的实验管路(第4、6根实验管);2.进水阀门V1完全打开,使实验管路充满水。然后打开排气阀V10出管内的空气,待排气阀有水连
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