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取Ⅰ～Ⅰ斷面,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

    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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