文丘里综合型实验
一(实验目的和要求
1、了解文丘里流量计的构造、原理和适用条件,率定流量因素μ。 2、掌握应用气—水多管压差计量测压的方法
、通过确定文丘里流量计最大允许过流量的设计性实验,体验理论分析和实验相结合的3
研究过程。
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氏管过水能力关系式
式中:Δh为两断面测压管水头差。
由于阻力的存在,实际通过的流量Q恒小于Q’。今引入一无量纲系数µ=Q/Q’(μ称为流量系数),对计算所得的流量值进行修正。
即 另,由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的Δh为
三、实验方法与步骤
(1)排气方法
多管压差计12及其连接管的排气:水箱溢满状态下,开关调节阀14数次,在开关交替时,停顿操作片刻,滞留水体中的空气即通过实验管道排除,排气后测压管液面滑尺读数h1-h2=h3-h4为0,h的下标为测压管的序号。压差传感器9及其两连接管的排气。
(2)调节多管压差计
全开调节阀14检查各测压管液面是否处于滑尺读数范围内,否则,按下列步骤调节:1、关阀14,拧开气阀11,待各测压管中液位稳定后,将清水注入压差计12中编号2、3的测管内;2、拧紧气阀11,全开调节阀14,若压差计2中编号为1、3的测压管液面上升过高,可微微松开相应的气阀11。
(3)调节压差电测仪
关闭阀门14的情况下,文丘里流量计中充满水但流速为零。此时,测点1和2压差应为零,电测仪读值也应为零;若不为零,可旋转电测仪面板上的调零旋钮,使读值为零。
(4)测压管水头差h测量
1、读取气—水多管压差计12各测压管的液面读数,。 2、直接读取压差电测仪8的读数值。
(5)真空度测量
实验时,将电测仪传感器低压端用连通管连接于文丘里流量计后颈处,电测仪传感器高压端(即红色点)端接通大气,并调整传感器放置高度,使高压端口与文丘里流量计后颈处的测点齐平。此时,即可测量测点的真空度。
(6)流量测量
实验流量用调节阀14调节,用称重法测量。
四(实验注意事项
?1流量计要与管道同心
?2垫片要与管道同心,不能凸出于管道中
?3两根导压管的最高端的高度要一致
?4要有取压的根部阀(截止阀)
?5防冻
?6气体的导压管应向上引出,液体的应向下引出。
五(实验数据处理
1.
记录
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有关信息及实验常数
实验设备名称:文透利实验仪d1=1.40*10^-2m d2=0.698*10^-2m 水温T=12.8?
2.实验数据记录及计算结果
记录表
次测压管读数 水量 测量时数 间t /(10-6m3)
/s H3 H1 H2 H4
/(10-2m) /(10-2m) /(10-2m) /(10-2m)
1 47.7 21.1 7.4 26.2 200 10 2 47.3 21.1 7.6 25.8 420 10 3 47.6 20.8 8.3 24.3 650 10 4 50.6 17.6 11.5 20.7 850 10 5 48.6 18.1 10.2 23.7 360 10 6 47.5 14.3 4.2 24.7 260 10
计算表
次Re μ qv H=h1-h2=h3-h4 Qv’
数 /(10-2m) /(10-6m3/s)
1 27 7.8 9.3 4.915 4.069 2 42 8 19.53 4.978 8.437 3 65 10.8 30.23 5.784 11.237 4 85 24.4 89.53 8.694 9.777 5 36 17 16.74 7.257 4.96 6 26 12.7 12.09 6.272 4.145
六(思考题
1文丘里流量计有何安装要求和适用条件,
123?流量计要与管道同心?垫片要与管道同心,不能凸出于管道中?两根导压管的最
456高端的高度要一致?要有取压的根部阀(截止阀)?防冻?气体的导压管应向上引
出,液体的应向下引出。
2为什么计算流量与实际流量不相等,
因为计算流量Q’是在不考虑水头损失情况下,即按理想液体推导的,而实际流体 存在粘性必引起阻力损失,从而减小过流能力,Q
0
<,52.22cmHO 2
即实验中最大流量时,文丘里管喉颈处真空度,而由本实验实测为
60.5cmHO。进一步分析可知,若水箱水位高于管轴线4m左右时,实验中文丘 2
里喉颈处的真空度可达7mHO 2