实验二、流量计的校正

实验二流量计的校核

一、实验目的

二、孔板和文丘里流量计工作原理

三、实验原理

四、实验步骤

五、实验报告要求

六、思考题

实验目的

1、了解孔板流量计的结构原理；

2、会校正流量计公式的系数。

孔板流量计的工作原理

文丘里流量计的工作原理

实验原理

在管路上装有一块孔板，孔板两侧接测压管，分别与U 型压差计相连接。

孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径为d 1，孔板锐孔直径为d 0，流体流经孔板后所形成缩脉的直径为d 2，流体密度为ρ。在界面I ，Ⅱ处即孔板前测压导管处和缩脉处的速度，压强分别为u 1，u 2与p 1，p 2，根据柏努利方程式，不考虑能量损失可得：

gh p p u u =-=-ρ2121

222

或由于缩脉的位置随流速的变化而变化，截面积S 2又难以知道，而孔口的面积却是知道的，测压口的位置在设备一旦制成后也不改变，因此，用孔板孔径处的u 0来代替u 2，又考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失，并用校正系数C 来校正。则有：实验原理

gh

u u 22120=-gh

C u u 221

20=-

对于不可压缩流体，根据连续性方程式又有：

则经过整理后可得：

令1

001A A u u =21

00)(12A A gh

C u -=200)(1A A C C -=

则又可以简化为：

根据u 0和S 2即可算出流体的体积流量：

或

公式中：R —U 型压差计的读数，[m]；

ρ0—压差计中指示液的密度，[kg/m 3]；

C 0—孔流系数，gh

C u 200=ρ

ρρ)(200

000-==gR A C A u V gh

A C A u V 20000==

实验步骤

1、因为离心泵的安装高度在液面以上，所以在启动离心泵之前必须进行灌泵。因为本实验的重点在流量计，而不是离心泵，所以对灌泵进行了简化，如图所示，只要调节灌泵阀开度大于0，等待10秒以上，然后关闭灌泵阀，系统就会认为已经完成了灌泵操作。

2、灌泵工作完成后，点击电源开关的绿色按钮接通电源，就可以启动离心泵，并开始工作。

3、启动离心泵后，调解主调节阀的开度为100，即可建立流动，如图所示。

4、先记录下液面的初始高度。然后用鼠标左键

点击活动接头，即可把水流引向计量槽，可以看到液面开始上升，同时计时器会自动开始计时。当液面上升到一定高度时，鼠标左键点击活动接头，将其转到泄液部分，同时计时器也会自动停止。此时记录下液面高度和计时器读数。读取压差。

5、点击原始数据页，按标准数据库操作方法填入所读取的数据。也可在用点击“打印数据记录表”键所打印的数据记录表记录数据.

6、调节主调节阀的开度以改变流量，然后重复上述第4～5步，为了实验精度和回归曲线的需要，至少要测10组数据。记录完毕后进入数据处理。

实验报告要求

1. 将所有实验数据和计算结果列成表格，并取其中任一组实验数据写出具体的计算过程。

2. 在半对数坐标纸上作出孔流系数C0～Re关系曲线。

3. 在双对数坐标纸上作出永久压力损失与流速的关系曲线。

4. 讨论实验结果。

思考题

1. 为什么节流式流量计安装时，要求前后有一定的直管稳定段？

2. 用孔板及文丘里流量计，若流量相同，孔板流量计所测压差与文丘里流量计所测压差哪一个大？为什么？

3. 孔板流量计与文丘里流量计安装应注意哪些问题？

4. 孔流系数分别与哪些因素有关？