文丘里管实验-陈娟
文丘里流量计实验(包括实验数据结果及思考题)
实验报告：文丘里流量计实验一、实验目的1、通过测定流量系数，掌握文丘里流量计测量管道流量的技术。
2、掌握气—水多管压差计测量压差的技能。
二、实验装置三、实验原理如下图所示：文丘里管前1-1断面及喉管处2-2断面，该两处截面面积分别为A 1、A 2，两处流速分别为v 1、v 2。
11 22d1文丘里管前1-1断面喉管处2-2断面1、水箱2、上水管3、恒定水箱4、实验管段5、文丘里管6、测压管7、水位测针8、水位测针筒9、流量控制阀门不考虑流体受到的阻力作用，对两断面列伯努利方程g vg p z g v g p z 222222221111αραρ++=++（1）及连续性方程：即：（2） 由（1）、（2）两式联立可得：hK g p z gp z g d d d Q ∆=+-+-=)]()[(21)(422114222121ρρπ（3）式中，K 为文丘里流量计常数△h 为两断面测压管水头差 )()(2211gp z g p z h ρρ+-+=∆ 由式（3）算得的流量为不考虑阻力的理论流量，即Q ＝Q 理论，而实际通过的流量Q 实际恒小于Q 理论，引入一无量纲系数对所测流量Q 理论进行校正。
即：（4）式（4）中的为文丘里管的流量系数。
通过实验测得实际流量Q 实际及水头差△h ，便可以测得文丘里管的流量系数2211A v A v Q ==44222211d v d v Q ππ==hK Q Q ∆μμ＝＝理论实际Q 实际μ1)(2442121-=d d g d K π（5）四、实验步骤1、记录各有关实验常数。
2、打开电源开关并打开调节流量阀，待水流稳定后，读取各测压管的液面读数h 1、h 2、h3、h 4，并用秒表、量筒测定流量。
3、逐次改变调节流量阀，改变流量，重复步骤2，注意调节阀门要缓慢，要使测压管内有水柱。
4、把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。
5、实验结束，关闭电源开关。
五、实验原始记录1、记录有关常数d 1 = 1.50 ㎝, d 2 = 0.86 ㎝, 测针筒直径D= 6 cm 2、记录测量值次数 测压管读数 测针读数 测量时间/t （s ）接水总量/V (㎝3) h 1（㎝） h 2（㎝）起始读数/h 3（㎝） 接水后读数/h 4（㎝） 1 8.4 3.7 13.62 31.00 8.7 491.16 2 2.92 2.41 14.24 28.60 21.7405.81六、实验数据计算1、计算原理Q 实际的测量方法是体积法，计算公式为： （其中：V=πR 2×(h 4－h 3)，V 、t 值见上表。
文丘里管气液两相压力降的理论分析与研究
第三章 文丘里管气液两相压力降的理论分析与研究两相流动与单相流动一样服从流体力学的所有基本规律，其基本的控制方程都是连续方程、动量方程、能量方程，并称为三大基本方程。
对差压式流量计来说，其原理是通过找出流体流动的压力损失和流量之间的固有规律，所以，必须研究两相流体管内流动压力降公式，而压力降公式又是建立在三大基本方程基础上的。
本节从基于分相模型的三大基本方程出发，推导了文丘里管湿气测量的理论计算式，为后面根据实验数据进行的湿气计算式拟和，提供了理论支持。
3.1 气液两相流的三大基本方程用分相流动模型来处理两相流动时，一般把两相流体分别按单相流体处理并计入相间的作用，然后将各相的方程加以合并。
这是因为两相流动是一种很复杂的现象，不少流动参数，如速度、含气率，不仅沿流向有变化，而且在管道同一截面上也有变化，所以这一现象实质上是包括两种相的三元流动问题。
但是按三元流动对两相流进行分析是非常困难的。
因此，在研究中普遍采用简化的一元流动，假定气液两相都平行于管道流动，即只考虑两相流动沿着流向的变化，这样处理大大方便了分析，而且又能抓住问题的主要特点。
1. 连续方程气液两相混合物的连续方程为[1]：[(1)]()0g l AGA tzραρα∂+-⋅∂+=∂∂ (3-1)式中：G 为两相流总质量流速，其表达见(3-2)式。
(1)g g l l MG Aρυαρυα==+- (3-2)对于定常流动，混合物密度不随时间变化，且单位时间内流过某一流动截面的质量流量为常数，则：(1)tp g g l l W A A ρυαρυα=⋅⋅⋅+⋅⋅-⋅=常数 (3-3)2. 动量方程气液两相混合物的动量方程为[1]：22201(1)sin (1)tp l g P p G g AG z A t A z τχχρθραρα⎧⎫⎡⎤∂∂∂-⎪⎪-=++++⎢⎥⎨⎬∂∂∂-⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭(3-4)式中： 0τ为流体与管壁的切应力；P 为周界长度；0P τ为管壁对气液两相流的摩擦阻力；tp ρ为两相流体的平均密度，其表达式见(3-5)式。
《工程流体力学》文丘里实验
《工程流体力学》文丘里实验【实验目的】掌握文丘里流量计测量管道流量的原理。
【实验装置】在流体力学综合实验台中，文丘里流量计实验涉及的部分有文丘里实验管、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，时间及温度可由显示面板直接读出。
【实验原理】文丘里流量计原理如图所示管道中，1和2为两测点，其中测点2处横截面直径明显减小，假设1点横截面静压强为p 1，流速为v 1，直径为d 1；测点2横截面静压强为p 2，流速为v 2，直径为d 2。
列出1点和2点有效截面的伯努利方程：gv g p z g v g p z 22222211++=++ρρ 列出1点和2点的连续性方程：22212144v d v d ⨯=⨯ππ联立伯努利方程和连续性方程，可得不计阻力作用的文丘里管流量为 )(8424142412d d d d p q V -⋅⋅∆⋅=ρπ 【实验步骤】（1）测量各有关常数。
（2）接通电源。
（3）打开开关。
（4）将各阀门调整至恰当位置，使各管道能够按照实验需要实现畅通或关闭。
（5）调整显示面板至“孔板毕托管”实验。
（6）归零。
（7）打开水泵，调节进水阀门，全开出水阀门，使压差达到测压计可测量的最大高度。
（8）测读压差。
（9）逐次关小调节阀，改变流量5次并记录压差，注意调节阀门应缓慢。
（10）把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。
（11）如测管内液面波动时，应取平均值。
注意事项：显示面板读数为负压，即实测位置压强有一定的真空度，但并不影响两个测点的压强差，直接读取即可。
【实验数据记录】1、记录有关常数实验装置台号__________水温__________________管道内径d____________1____________喉部内径d22、实验数据文丘里实验数据记录表。
文丘里管汽蚀实验研究
文丘里管汽蚀实验研究唐虎;毕勤成【摘要】设计了4种不同喉部尺寸的文丘里管,各文丘里管进行了不同入口压力、相同出口压力下的实验,对其中1种进行了不同温度下的实验,结果表明:随着入口压力的提高,文丘里管的流量系数呈缓慢下降趋势;水温达到某一值时,流量系数出现明显减小;在相同入口、出口压力下,喉部直径越大,汽蚀区越明显;入口压力越大,汽蚀区越明显;对水在一定温度范围内加温,汽蚀区没有明显变化;此外,实验中文丘里管汽蚀区呈现周期性变化.最后对其中1种文丘里管进行了数值模拟,试验中汽蚀区长度与计算值基本一致.【期刊名称】《火箭推进》【年(卷),期】2015(041)005【总页数】7页(P54-60)【关键词】文丘里管;汽蚀;实验研究【作者】唐虎;毕勤成【作者单位】西安航天动力研究所,陕西西安710100;西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049【正文语种】中文【中图分类】V434-340 引言19世纪后半叶，随着蒸汽轮机的应用，在动力系统中逐渐出现了“汽蚀”（也称为空化）现象。
随着科技的进步，涉及汽蚀现象的领域愈来愈多，许多研究者对此进行了广泛的研究。
到目前为止，有关汽蚀研究最多的装置之一是文丘里管。
研究主要包括实验研究、数值模拟（有的包含实验研究）、应用研究等。
1）实验研究有的对不同结构文丘里管进行实验研究，Sayyaadi等对串联汽蚀文丘里管反应器与传统的单文丘里管反应器进行了实验比较[1]。
Fasih等对3种不同结构尺寸的文丘里管空化进行了实验比较，结果显示如果文丘里管出口压力与入口压力之比小于0.8，则流量恒定且与下游压力无关；当该值超过0.8时，文丘里管就等同于节流孔板[2]。
有的对特定流体介质进行实验研究，Ardiansyah等对钠在文丘里管内流动时的空化和空蚀特性进行了实验研究，实验表明不同的滞止压力和温度，开始的空化数都基本是一致的，但在空蚀实验中，空化数在0.59到0.51间发生变化[3]。
文丘里实验报告
姓名：邹志焱 学号：1002123125 班级：10021231 实验装置台号：7 时间：2014年4月9日11时4分
实验名称：文丘里流量计实验
一、实验目的
１、通过测定流量系数，掌握文丘里流量计测量管道流量的技术； ２、掌握应用气—水多管压差计量测压差技术； ３、验证能量方程的正确性。
二、实验方法与步骤
１、测记各有关常数。
２、打开电源开关，全关阀１２，检核各测管液面读数ｈ１－ｈ２＋ｈ３－ｈ４是否为０，不为０时
需查出原因并予以排除。
３、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，按下列步序调节：拧开气阀
８／将清水注入测管２、３／待ｈ２＝ｈ３≈２４ｃｍ，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ｈ１＝ｈ２≈２８。
５，即速拧紧气阀８。
４、全开调节阀门，待水流稳定后，读取各测压管的液面读数ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４，并用秒表、
量筒测定流量。
５、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。
６、把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。
７、如测管内液面波动时，应取时均值。
８、实验结束，需按步骤２校核压差计是否回零。
三、实验数据
管径1：2.6cm 管径2：1.5cm
四、实验结论
2
1124
d Q Q πλλ
=⨯=。
实验三 文丘里实验
实验三
一、实验目的：
文丘里实验
1. 测定文丘里管流量系数μ值。 2. 绘制文丘里管的流量 Q 与压差计压差△h 之间的关系曲线。 3. 学习、了解自动量测系统的使用方法。 二、实验设备：
p1 p 2
A1 2 ) 1] A2
QT=CT h CT 为文丘里的理论常数。由于实际液体在运动中存在水头损失，故实际通过的流量 Q 与理论流量 QT 有误差，所以把 Q/QT 叫做文丘里管流量系数，用μ表示： μ=
Q QT
四、实验步骤： 熟悉实验指导书，了解实验目的、原理和设备结构。 打开尾阀，接通水泵电源，给水箱供水。 关闭尾阀，排除管道和测压管中的气体，直到测压管的水位读数相等。 打开尾阀，使管道通过较大流量，且测压管的水位均能读数。等到水流稳定后，开始测 定测压管水位和流量，并记录。 5. 控制尾阀，减小流量，使测压管水位差减小 2cm 左右，等到水流稳定后，继续测定。 6. 测次大于 6 次后，且压差分布均匀，实验可以结束。 7. 关闭电源。 流量数据记录表：(仅供参考) 量测水箱水平面积：A=145cm2 测次 初高 cm 1 2 3 4 5 6 文丘里管断面直径、面积：d1= cm d2= cm A1= cm
测压管 水箱 2 尾阀 溢流管 量测 水箱 回水管 水箱 抽水机 供水管
实验装置由实验桌、供水系统、回水系统、文丘里管等组成，其中文丘里管由收缩段、喉管 和扩散段组成。在收缩段和喉管上开有测压孔，并与测压管连通。实验装置另外配备有自动 测压和流量自动量测系统。 三、实验原理： 首先列出 1 断面和 2 断面的能量方程式，并设 a1≈1,a2≈1，且不考虑两断面之间的水头损 失，则有：
水力学文丘里实验报告
水力学文丘里实验报告1. 引言嘿，朋友们！今天咱们来聊聊一个非常有趣的实验——文丘里实验。
这个实验听起来可能有点高大上，其实就是通过水流的变化，来帮我们理解流体的基本原理。
你知道吗？就像大河奔流，水流不息的样子。
好吧，别跑题，先来聊聊为什么我们要做这个实验。
1.1 实验目的简单说，文丘里实验就是让我们观察水流在不同地方的速度和压力变化。
这个实验可以帮助我们了解流体动力学中的一些基本概念，比如流速、流量和压力。
就像我们在喝饮料时，用吸管吸东西，吸管越细，饮料吸得越快，这背后其实就有流体力学的道理呢！1.2 实验原理文丘里的原理告诉我们，流体在流动过程中，当流速增加时，压力就会降低。
这就像大街上的车流一样，车多的时候，车速慢，车少的时候，车速快，造成的“拥堵”现象可就有点儿惨了。
所以，流体流动的“快与慢”，在我们的实验中可不是简单的玩笑。
2. 实验设备与材料接下来，咱们来看看需要哪些设备。
首先，当然是水管了，没水怎么实验呢？其次，是一个文丘里管，这个管子就像个小魔法师，能让水流在不同的地方产生不同的压力。
还有一些测压仪、流量计，当然少不了一个容器来收集水。
别忘了准备好一台相机，嘿嘿，拍下你实验的“辉煌瞬间”！2.1 实验步骤实验步骤其实挺简单的。
首先，把文丘里管连接到水源，确保一切都没有漏水。
接下来，打开水源，慢慢让水流入管道。
你会看到水在管道的中间部分流速加快，两边则相对缓慢。
然后用测压仪记录不同位置的压力数据，流量计也要记得启动，别让它“偷懒”了！2.2 数据记录与观察这个阶段是最刺激的，你可以看到水流的变化，还能通过数据记录来得出结论。
记得把你的观察记录好，稍后可得分析出水流的奥秘。
要是发现了什么有趣的现象，别忘了和小伙伴分享哦，毕竟科学本来就是要分享的。
3. 实验结果与分析说到结果，咱们可以通过压力和流速的变化来分析。
在文丘里管的狭窄部分，流速加快的同时，压力降低，这不就是我们前面提到的原理吗？通过这些数据，我们可以验证流体的流动规律，进一步理解它的特性。
文丘里流量计实验实验报告
(1)记载有关参数,常数.
管道直径： ,喉管直径： .
文丘里盘算常数：
(2)填表盘算.
测点液面读数与断面能量转化的测算表
序号
(cm)
(cm)
(cm)
(cm)
前后点压差 (cm)
现实流量
理论流量
流量系系数
雷诺数
1
2
3
4
5
6
7
8
六.试验成果及剖析
(1).熟习试验仪器,记载相干参数.
(2).启动电源供水,全开流量调节阀,排出气体.同时,不雅察复式压差计液面是否处于滑动测量尺的读数规模内,不然封闭流量调节阀,使 .
(3).封闭流量调节阀,待复式压差计液面稳固后,松开两气阀,使1.4液面大约为28.5cm,2.3液面大约为24.5cm后拧紧压差计气阀,然后全开流量调节阀,使液面达到标尺读数规模内.
(3)
个中: ,称为文丘里常数,其取决于文丘里管的构造尺寸.
又因为斟酌水头损掉,所以现实流量与理论流量的关系为：
若测得测压管水头差 ,有 ,则
三.应用仪器.材料
轮回供水器,恒压水箱,溢流板,稳水孔板,可控硅无级调速器,试验管道,文丘里流量计,流量调节阀,接水Байду номын сангаас,回水管,复式压差计,滑动测量尺等.
四.试验步调
(4).校核.封闭流量调节阀,检讨复式压差计的压差和是否为0,及 = - + - =0.
(5).开启流量调节阀,待流量稳固后读取复式测压计读数,同时盘算出流量,记载于下表格中.
(6).转变流量调节阀开度,调撙节量反复步调（3）,每组测出6个不合的流量.
(7).试验完毕,封闭流量调节阀,再次校核复式压差计压差是否相符请求.整顿仪器.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
、实验目的
1、在文丘里管收缩段和扩张段，观察压力水头、速度水头沿程的变化规律，加深对伯 努利方程的理解。
2、 了解文丘里流量计的工作原理。
3、 掌握文丘里管流量系数的测定方法。
、实验原理
1、理想流体伯努利方程的验证
文丘里管是在管路中安装一段断面急速变小， 而后又逐渐恢复原来断面的异径管， 如图
3所示。
在收缩段，由于流体流动断面减小， 因而流速增加，测压管水头连续下降， 喉管处断面
最小，流速最大， 测压管水头因而最低；相反，在渐扩管中流体流动截面逐渐扩大，流速 减小，测压管水头也不断得到恢复。
这些现象都是由于流体流径文丘里管时， 遵守连续性方
程
vA 二Q （常数）
2
—H （常数）
文丘里管实验
理想
总水
头线
J
J
L 2
V i
1
J
2
V ii
2g
r
2g
=
i
—
1
=
H
2
V 4 2g
-
—
—
三
h
i
E
-
h 4
—
h i
.
——
1
L
—
— - - --- -- ---
喉管
和伯努利方程
图3理想流体伯努利方程示意图
2g
以上两个方程表明，无论流体流动过程中断面几何参数如何变化，所有断面上的总水头
H 和流量都保持不变，也就是说流体流动一直遵守着能量守恒和物质守恒这两个基本定
律。
上述现象和规律将在实验中通过 将公式（2）作如下变换，并以下标 管。
公式（2）可以写成 11根测压管的液面变化加以验证。
为了便于实验分析，现
i 表示测压管序号，例如
i =4表示第四根测压管即喉
h i 2
V |
_ = h
2g
2
2g
、 2 两边同除以V
4 ,并移项得 V 2
2g
公式⑴可以写成 V i A i = V 4 A 4 = V j A
所以 V i 代入公式（3）得 V 4 V j V 4
公式⑶和公式（4）表明，测压管水头变化的相对值，完全决定于流动断面的几何比例， 从而进
一步揭示了断面流速与测压管水头之间的关系。
我们根据公式 （4）画出测压管水头相 对变化的理论曲线和实际曲线 （分别为上式右项和左项），通过比较，两者应当是一致的（横 坐标为测压管序号，纵坐标分别为以上两项） 。
2、流量系数的测定 将公式（1）、⑵应用于1、4两断面，可以得到 前式代入后式得 2 曲
+h
h
4
2g
2gm -h 4)
1_(M W1丿
：.d4 '2gh.-h 4
£4
兀
若以流量系数表示阻力损失的影响，上式可以写成实际流量为:
(ml/s)
式中c ――仪器常数，为定值
三、实验步骤
1、 缓缓打开进水阀和针阀，使测压管 1、4的水面差达到最大，并适当调节，观察测压 管水头的变化，理解伯努利方程的含义。
2、 读取各测压管水头刻度，并按测压管编号为序记入表内。
3、 在读取测压管水头的同时，用体积法测量流量，记入表内。
4、 调节进水阀和针阀，改变各测压管读数，并记录各读数和流量。
5、 实验结束后，关闭进水阀门。
3
四、实验报告
1
cm 4cm cm 2.51、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？
计算流量为
2g d 4 4
(cm
25
, s )
1 - d 因此，在实验中，测得流量 般在0.92〜0.99之间。
Q 和测压管水头 h ,、h 4
，即可求得流量系数
J J
2、试应用量纲分析法，阐明文丘里流量计的水力特性。
3、为什么计算流量 Q/与实际流量 Q不相等？。