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′
１
２
３
４
５
６
７
８
９
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 ６.２
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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