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      常見問題
        文丘里流量計實驗
         

        文丘里流量計實驗

                  一、實驗目的要求

        1.通過測定流量系數,掌握文丘里流量計量測管道流量的技術和應用氣—水多管壓差計量測壓差的技術;

        2. 通過實驗與量綱分析,了解與實驗結合研究水力學問題的途徑,進而掌握文丘里流量計的水力特性。

        二、           實驗裝置

        本實驗的裝置如圖6.1所示。


        在文丘里流量計的兩個測量斷面上,分別有4個測壓孔與相應的均壓環連通,經均壓環均壓后的斷面壓強由氣—水多管壓差計9測量(亦可用電測儀量測)。

        三、           實驗原理


        根據能量方程式和連續性方程式,可得不計阻力作用時的文氏管過水能力關系式

        式中:Δh為兩斷面測壓管水頭差。


           由于阻力的存在,實際通過的流量Q恒小于Q'。今引入一無量綱系數μ=Q/Q'(μ稱為流量系數),對計算所得的流量值進行修正。


        即           Q=μQ'=μK√Δh


        另,由水靜力學基本方程可得氣——水多管壓差計的Δh為


        Δh=h1-h2+h3-h4


        四、           實驗方法與步驟


        1.側記各有關常數。

        2.打開電源開關,全關閥12,檢核測管液面讀數h1-h2+h3-h4是否為0,不為0時,需查出原因并予以排除。

        3.全開調節閥12檢查各測管液面是否都處在滑尺讀數范圍內?否則,按下列步序調節:擰開氣閥8/將清水注入測管2、3/待h2=h3≈24cm,打開電源開關充水/待連通管無氣泡,漸關閥12,并調開關3/至h1=h2≈28.5cm,既速擰緊氣閥8。

        4.全開調節閥門12,待水流穩定后,讀取各測壓管的液面讀數h1、h2、h3、h4,并用秒表、量筒測定流量。

        5.逐次關小調節閥,改變流量7~9次,重復步驟4,注意調節閥門應緩慢。

        6.把測量值記錄在實驗表格內,并進行有關計算。

        7.如測管內液面波動時,應取時均值。

        8.實驗結束,需按步驟2校核壓差計是否回零。



        五、           實驗成果及要求

        1.記錄計算有關常數。

        d1=    cm,         d2=      cm,


        水溫t=       oC,        υ=        cm2/s,


        水箱液面標尺值   ▽o=    cm,

        管軸線高程標尺值▽=   cm。




        2.        整理記錄計算表

        表6.1記錄表

        次序

        測壓管讀數(cm)

        水量

        (cm3)

        測量時間

        (s)

        h1

        h2

        h3

        h4

        1







        2







        3







        4







        5







        6







        7







        8







        9









        表6.2計算表                    K=     cm2.5/s

        次 序


        Q


        (cm3/s)


        Δh=

        h1-h2+h3-h4

        (cm)



        Re1


        Q′=(K√Δh)


        (cm3/s)



        μ=Q/Q′















































        3.用方格紙繪制Q~W10;h與Re~μ曲線圖。分別取W10;h、μ為縱坐標。



        六、           實驗分析與討論


        1.本實驗中,影響管流量系數大小的因素有哪些?哪個因素最敏感?對本實驗的管道而言,若因加工精度影響,誤將(d2-0.01)cm值取代上述d2值時,本實驗在最大流量下的μ值將變為多少?

        2.為什么計算流量Q與實際流量Q不相等?

        3.試證氣——水多管壓差計(圖6.2)有下列關系:


               Δh=(Z1+p1/γ) -(Z2+p2/γ)=h1-h2+h3-h4


                                                                圖。.2


        4.試應用量綱分析法,闡明文丘里流量計的水力特性。

        5.文氏管喉頸處容易產生真空,允許最大真空度為6~7 mH2O。工程中應用文氏管時,應檢驗其最大真空度是否在允許范圍內。據你的實驗成果,分析本實驗流量計喉頸最大真空值為多少?

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