流体力学实验--文丘里实验报告单

文丘里流量计实验一、实验目的和要求1．了解文丘里流量计的构造和原理，掌握用文丘里流量计量测管道流量的方法和应用气一水压差计测压差的技术。掌握测定文丘里流量计的流量系数μ的方法。2.通过测量和计算，掌握用方格纸绘制Q-Δh与Re-μ曲线（分别取Δh、μ为纵坐标的方法）3．比较体积法和文丘里流量计测流量的精度。二、实验原理根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文丘里流量计理论流量计算式：hKpZpZgdddQ)]/()/[(21)(4'2211421211)/(/2442121ddgdK)()(2211pZpZh式中：h为两断面测压管水头差,m。d₁、d₂为喉部收缩前后管道的内径。由于阻力的存在，实际通过的流量Q恒小于'Q。今引入流量系数’QQ(称为流量系数)，对计算所得的流量值进行修正。即:hKQQ另外由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的h为4321hhhhh三、实验装置本实验的装置如图所示。在文丘里流量计的两个测量断面上，分别有4个测压孔与相应的均压环连通，经均压环均压后的断面压强由气-水多管压差计9测量（亦可用电测仪量测）。1.自循环供水器；2.实验台3.可控硅无级调速器4.恒压水箱5.有色水水管6.稳水孔板7.文丘里实验管段8.测压计气阀9.测压计10.滑尺11.多管压差计12.实验流量调节阀文丘里流量计实验装置图四、实验步骤1.打开无极调速器向恒压水箱中注水至满，全关流量调节阀12，检核测管液面读数4321hhhh是否为0，不为0时，需查出原因并予以排除。2.全开调节阀12检查各测管液面是否都处在滑尺读数范围内。否则，按下列步骤调节：拧开气阀8，将清水注入测管2、3，待2432hhcm，打开电源开关充水，待连通管无气泡，渐关阀12，并调开关3至5.2821hhcm，即速拧紧气阀8。3.全开调节阀门，待水流稳定后，读取各潮压管的液面读数1h、2h、3h、4h，并用秒表、量筒测定流量。4.逐次关小调节阀，改变流量7～9次，重复步骤（4），注意调节阀门应缓慢。5.把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。6.如测管内液面波动时，应取时均值。7.实验结束，需按步骤2校核压差计是否回零。五、实验结果处理及分析1.记录计算有关常数。1dm，2dm，水温t℃，m2/s，水箱液面标尺值0cm，管轴线高程标尺值cm。2.实验数据记录记录表次序测压管读数（cm）水量（cm3）测量时间（s）1h2h3h4h136.954.2829.014.357115.55235.606.4226.896.636795.48333.568.0825.099.086145.56431.5010.5922.3012.815315.56527.5114.8218.5118.194877.78627.3115.3217.9518.924597.98726.8015.8817.5019.513917.56826.4014.3917.0120.153568.05925.7917.2116.2221.1245315.36计算表K=m2.5/s次序Vq（cm3/s）4321hhhhh（m）eR)('hKqV（cm3/s）VVqq157.257.38247.049.44340.641.49429.830.40511.813.0169.311.0277.18.9185.18.8791.33.683用方格纸绘制hqV~与~Re曲六、实验思考题1.何为流量？何为平均流速？它与实际流速有什么区别？2．本实验中，影响文丘里管流量系数大小的因素有哪些？哪个因素最敏感？对本实验的管道而言，若因加工精度影响，误将01.02d值取代上述2d值时，本实验在最大流量下的值将变为多少？3.为什么计算流量'Q实际流量Q不相等?4.文氏管喉颈处容易产生真空，允许最大真空度为6～7mmH2O。工程中应用文氏管时，应检验其最大真空度是否在允许范围内。据你的实验成果，分析本实验流量计喉颈最大真空值为多少?5.试应用量纲分析法，阐明文丘里流量计的水利特性。