流量计性能测试实验.doc

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1、流量计性能测试实验一、实验目的1．掌握流量计性能测试的一般实验方法；2．了解倒U型压差计的使用方法；3．应用体积法，测定孔板流量计、文丘里流量计的标定曲线;4．验证孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数C0与雷诺数Re的关系曲线。二、实验装置与流程实验装置如图1所示，由水箱、管道泵、孔板流量计、文丘里流量计、倒U型管压差计、流向转换器、计量筒、各种阀门和不锈钢进、出水管道等组成。A11－水箱；2－切断阀；3－管道泵；4－切换阀；5－切换阀；6－文丘里流量计；7－孔板流量计；8、9－倒U型管压差计；1

2、0－流量调节阀；11－流向转换器；12－计量筒；13－放水阀；A1、B1、A2、B2—倒U型管切断阀；C1、C2－倒U型管平衡阀；D1、D2－倒U型管排气阀图1流量计性能测试实验装置流程示意图水从水箱1由管道泵3输送至管路，分别流经文丘里流量计6、孔板流量计7所在测试管路和流量调节阀10后，通过流向转换器11到达计量筒12进行计量，然后返回水箱，循环使用。实验测试管路有二段并联的水平管组成,自上而下分别用于孔板流量计和文丘里流量计的性能测试。在每段测试管路的进口上，分别装有切换阀，用于选择不同的

3、实验测试内容。管路内流量由计量筒12和秒表配合进行测量，并由出口流量调节阀11调节流量，流体流过孔板流量计和文丘里流量计的压差可分别用与各流量计相连的倒U型管压差计9和8测量，流体的温度可用温度计直接测量。三、原理和方法流体流过孔板流量计或文丘里流量计时，都会产生一定的压差，而这个压差与流体流过的流速存在着一定的关系。1．孔板流量计或文丘里流量计的标定流体在管内的流量可用体积法测量：V=a·Dh/t(1)式中：V——管内流体的流量，L/s；a——体积系数，即计量筒内水位每增加1cm所增加的水的体

4、积，本实验中a=0.6154L/cm；Dh——计量筒液位上升高度，Dh=h1-h0，cm；h1——计量筒内水位的初始读数，cm；h0——计量筒内水位的终了读数，cm；t——与Dh相对应的计量时间，s。测出与V相对应的孔板流量计（或文丘里流量计）的压差读数R，即可在直角坐标纸上标绘出对应流量计的V～R标定曲线。其中，R——孔板流量计（或文丘里流量计）的压差读数，cm。2．孔流系数C0与雷诺数Re关系测定流体在管内的流量和被测流量计的压差R存在如下的关系：(2)其中，[N/m2]（3）(4)式中：A

5、0——孔板流量计的孔径（或文丘里流量计喉径）的截面积，m2，本实验中孔板孔d0=17.786mm，文丘里流量计喉径d0=19.0mm；C0——孔板流量计（或文丘里流量计）的孔流系数；g——重力加速度，g=9.807m/s2。又知（5）式中：Re——雷诺数；——水管的内径，m，本实验中=0.0238m；r——流体的密度，kg/m3；m——流体的粘度，Pa·s。——水管内流体流速，m/s,；其中=（6）根据实验所测到的R和V值，再根据流体温度t查取r、m值，即可算出一系列的C0～Re值，将这些计算结

6、果标绘在单对数坐标纸上（Re取对数坐标），便可得到孔板流量计（或文丘里流量计）C0～Re关系曲线。四、实验操作步骤和注意事项1．全开实验装置主管道上所有阀门（阀2、阀4、阀5和阀10），全关倒U型差压计上的阀门，将流向转换器的出口转向排水侧，开启管道泵。2．孔板流量计的标定：2.1开启管道泵约5分钟后，关闭阀4、阀10，打开与孔板流量计相连的倒U型差压计9上的阀门A2、B2和D2（当A2、B2和D2的手柄处于水平位置时，阀处于关的位置；当A2、B2和D2的手柄处于垂直位置时，阀处于开的位置，另一

7、U型差压计上的阀门A1、B1和D1的开关位置也是如此。），对倒U型差压计9进行排气操作。2.2在倒U型差压计的玻璃管上看不到上升的气泡后，先关闭阀门A2、B2，再将阀门C2的手柄箭头旋向左边，将倒U型差压计的其中一根玻璃管内的水放到约5～10cm高度，然后将阀门C2的手柄箭头旋向右边，将倒U型差压计的另一根玻璃管内的水放到约5～10cm高度，最后关闭C2阀（即将C2阀的手柄箭头旋到垂直位置），关闭D2阀，打开A2、B2阀，至此倒U型差压计的排气操作工作即算完成。2.3缓慢打开流量调节阀10，这时

8、U型差压计9的差压读数也同步慢慢增大，当差压计的读数接近65～70cm时，停止调节流量调节阀10。2.4关闭阀13，记下计量筒内水位的初始读数，并将秒表清零，在将流向转换器的出口转向计量筒的计量侧的同时按下秒表开始记时，当计量筒内的水位高到离顶部还有约5cm时，迅速将流向转换器的出口转向排水侧，同时按下秒表停止记时，读下秒表上的测量时间，待计量筒内水位稳定后（一般要求波动小于0.1cm），读下计量筒内水位的终了读数，随后打开阀13，将计量筒内的水放完，在计量筒放水的同时，双手同时关闭倒U型差压计