文丘裏流量計标定實驗

一．實驗目的(de)

  1. 了(le)解文丘裏流量計的(de)構造、工作原理(lǐ)和(hé)主要特點；
  2. 掌握流量計的(de)标定方法；
  3. 用(yòng)直接容量法對(duì)文丘裏流量計進行标定。
　

二．實驗原理(lǐ)

     流體流過文丘裏流量計時(shí)，由于喉部流速大(dà)壓強小，文氏管前端與喉部産生壓差，此差值可(kě)用(yòng)倒U型壓差計或單管壓差計測出，而壓強差與流量大(dà)小有關。在文丘裏流量計入口處取Ⅰ～Ⅰ斷面,在其喉部收縮段處取Ⅱ～Ⅱ斷面,由于流量計系水(shuǐ)平放置,則可(kě)列出上述兩段面的(de)能量方程如下(xià)（不計水(shuǐ)頭損失)：
                        （1）
    根據連續性方程可(kě)得(de):
         
    即  
    代入式(1)，可(kě)得(de)計算(suàn)流量的(de)公式如下(xià):
       

    或
    式中 爲兩斷面測壓管水(shuǐ)頭差，亦即測壓計内的(de)液面高(gāo)差。
    令                     （2）
    上式可(kě)寫成                （3）
    因此，測出測壓計水(shuǐ)位高(gāo)差後，即可(kě)求出計算(suàn)流量。
    由于實際上所取的(de)兩斷面之間存在著(zhe)水(shuǐ)頭損失，所以實際流量，一般要略小于計算(suàn)流量，如令：
                                             （4）
    則μ是一小于1的(de)數，稱爲文丘裏流量計的(de)流量系數。
    本實驗的(de)目的(de)就是用(yòng)實驗的(de)方法，确定流量系數μ的(de)具體數值。實際流量用(yòng)電子流量計測定。
   
三．實驗裝置   

    如圖所示，本實驗台采用(yòng)架式排列，兩組一套，分(fēn)别由兩台水(shuǐ)泵自成循環系統。

                   圖3-3 文丘裏流量計校正實驗裝置
　

四．實驗步驟
 

1. 準備工作
  （1）記錄管内徑D、文丘裏流量計喉徑d₂并算(suàn)出k值。
  （2）檢查測壓計液面是否水(shuǐ)平（此時(shí)Q=O）,如果不在同一水(shuǐ)平面上，必須将橡皮管内空氣排盡，使兩側壓管的(de)液面處于水(shuǐ)平狀态，方能進行實驗。
  （3）關閉測點3～12的(de)小閥門。
  （4）打開閥門7、8、9、10,關閉閥門3、4、5、6。
  （5）閥門2爲流量調節閥門,可(kě)先調至較小開度。
  （6）文丘裏流量計收縮斷面(測點2),經常處于負壓狀态,實驗前應将連接膠管灌滿水(shuǐ),才能進行實驗,否則往裏進氣。
2. 進行實驗
  （1）開泵，此時(shí)1、2測壓管中應出現較小高(gāo)差。
  （2）緩慢(màn)開啓泵出口流量調節閥2, 使壓差達到最大(dà)（如2号測壓管中液位降得(de)太低，可(kě)關小出水(shuǐ)閥門，使液位擡高(gāo)。如測壓計中液位太高(gāo)，可(kě)用(yòng)壓氣球加壓，壓低液位)。
  （3）待流量穩定後用(yòng)電子流量計測流量，記錄倒U形壓差計h1、h2液位高(gāo)度（其顯示單位爲cm）。
  （4）調節流量調節閥2，從大(dà)到小改變流量，流量的(de)改變要均勻合理(lǐ)，待流量穩定後重複測量流量及倒U形壓差計液位高(gāo)，測取5組以上實驗數據。
  （5）測量完畢後，關閉泵出口調節閥2，斷電停泵。
注意事項：如出現測壓管冒水(shuǐ)現象，不必驚慌，可(kě)把出水(shuǐ)閥門全開，或停泵重做(zuò)。

五．實驗記錄與數據處理(lǐ)         

文丘裏流量計标定數據記錄表

實驗日期：20   年   月(yuè)   日

    管内徑D = __24__ mm       喉徑d₂ = __12__ mm

    文丘裏流量計的(de)流量系數平均=________

六．思考題
   1. 如何排出測壓導管中的(de)氣體？怎樣才能知道測壓導管中是否排淨氣體？爲什(shén)麽隻有排淨氣體才能使用(yòng)壓差計？
   2. 文氏流量計的(de)原理(lǐ)是什(shén)麽？爲什(shén)麽要用(yòng)壓差計與之配合使用(yòng)？

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