武漢大學(xué)文丘里及孔板流量實(shí)驗(yàn)(終極版).doc

大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院：水利水電學(xué)院 專業(yè) ：水利水電工程 2013年 5月 20 日 實(shí)驗(yàn)名稱文丘里流量計(jì)及孔板流量計(jì)率定實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師姓名Xxx年級(jí)20xx級(jí)學(xué)號(hào)20xxxxxxxxxx成績(jī)100一、預(yù)習(xí)部分1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)基本原理3 主要儀器設(shè)備（含必要的元器件、工具）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1) 了解文丘里流量計(jì)和孔板流量計(jì)的原理及其實(shí)驗(yàn)裝置。(2) 繪出壓差與流量的關(guān)系曲線，確定文丘里流量計(jì)和孔板流量計(jì)的流量系數(shù)值。二、實(shí)驗(yàn)基本原理： 文丘里流量計(jì)是在管道中常用的流量計(jì)，它包括收縮段、喉管、擴(kuò)散段三部分。由于喉管過水?dāng)嗝娴氖湛s，該斷面水流動(dòng)能加大，勢(shì)能減小，造成收縮段前后斷面壓強(qiáng)不同而產(chǎn)生的勢(shì)能差。此勢(shì)能差可由壓差計(jì)測(cè)得?？装辶髁坑?jì)原理與文丘里流量計(jì)相同，根據(jù)能量方程以及等壓面原理可得出不計(jì)阻力作用時(shí)的文丘里流量計(jì)（孔板流量計(jì)）的流量計(jì)算公式：其中： 對(duì)于文丘里流量計(jì)：對(duì)于孔板流量計(jì)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件，管道的實(shí)測(cè)流量Q實(shí)由體積法測(cè)出。在實(shí)際液體中，由于阻力的存在，水流通過文丘里流量計(jì)（或孔板流量計(jì)）時(shí)有能量損失，故實(shí)際通過的流量Q實(shí)一般比Q理稍小，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，上式應(yīng)予以修正，實(shí)測(cè)流量與理想液體情況下的流量之比稱為流量系數(shù)，即三、實(shí)驗(yàn)儀器：量筒、秒表溫度計(jì)各一個(gè)，其他設(shè)備如下圖所示：二、實(shí)驗(yàn)操作部分 1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、表格及數(shù)據(jù)處理2 實(shí)驗(yàn)操作過程（可用圖表示）3 結(jié)論四、實(shí)驗(yàn)步驟（1） 熟悉儀器，記錄管道直徑D和d。（2） 啟動(dòng)抽水機(jī)，打開進(jìn)水開關(guān)，使水進(jìn)入水箱，并使水箱保持溢流，使水位恒定。（3） 檢查尾閥K，壓差計(jì)液面是否齊平，若不平，則需排氣調(diào)平。（4） 調(diào)節(jié)尾閥K，依次增大流量和依次減小流量。量測(cè)各次流量相應(yīng)的壓差值。共做10次。用體積法測(cè)量流量。五、實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng)（1） 改變流量時(shí)，需待開關(guān)改變后，水流穩(wěn)定（至少35分鐘），方可記錄。（2） 當(dāng)管內(nèi)流量較大時(shí)，測(cè)壓管內(nèi)水面會(huì)有波動(dòng)現(xiàn)象。應(yīng)讀取波動(dòng)水面的最高與最低讀數(shù)的平均值作為該次讀數(shù)。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理（1） 有關(guān)常數(shù)圓管直徑D= 1.9 cm，圓管直徑d= 1 cm 。（2） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果：如下表七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得壓差和流量的關(guān)系曲線如下圖： 三、實(shí)驗(yàn)效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）八、實(shí)驗(yàn)成果的評(píng)價(jià) 本實(shí)驗(yàn)過程中，我們認(rèn)真做了8次實(shí)驗(yàn)，得到了8組數(shù)據(jù)。但是其中有一個(gè)問題是流量太大是不能讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)過程比較順利，在誤差允許的范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果能夠表示文丘里流量計(jì)和孔板流量計(jì)的流量系數(shù)值。九、誤差分析1、有時(shí)水流不是很穩(wěn)定導(dǎo)致誤差；2、讀數(shù)時(shí)尺子沒有很好地對(duì)齊實(shí)驗(yàn)管子導(dǎo)致讀書誤差；3、管道中氣泡未能排盡導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差；4、體積法測(cè)流量時(shí)可能有部分水濺出而導(dǎo)致誤差。十、思考題（1）若文丘里流量計(jì)和孔板流量計(jì)傾斜放置，測(cè)壓管水頭是否變化？為什么？答 對(duì)于文丘里流量計(jì)：，對(duì)于孔板流量計(jì) ：h= h3-h4+ h5-h6。1. 式中，、h3、h4、 h5、h6分別為各測(cè)壓管的液面讀數(shù)。因此，無論文丘里流量計(jì)是否傾斜安裝，對(duì)測(cè)壓管讀數(shù)都不影響。（2）收縮斷面前與收縮斷面后相比，哪一個(gè)壓強(qiáng)大？為什么？答：收縮斷面前壓強(qiáng)較大。因?yàn)樵谑湛s斷面后管道擴(kuò)大形成漩渦，產(chǎn)生負(fù)壓。（3）孔板流量計(jì)的測(cè)壓管水頭差為什么是h3-h4+h5-h6？試推導(dǎo)之。 答：孔板流量計(jì)的測(cè)壓管水頭差為3管和6管的總水頭差。3、4兩管的水頭差為h3-h4，而4、5兩管相通，所以3、5兩管的水頭差為h3-h4，5、6兩管水頭差為h5-h6，由此可以得到，孔板流量計(jì)的水頭差為h= h3-h4+ h5-h6。（4）實(shí)測(cè)的值大于1還是小于1？ 答：實(shí)測(cè)< 1，實(shí)際流體粘性引起阻力損失，從而減小過流能力。所以< 1。（5）每次測(cè)出的流量系數(shù)值是否是常數(shù)？若不是則與哪些因素有關(guān)？ 答：由測(cè)量計(jì)算數(shù)據(jù)可知不是常數(shù)，與流量Q的變化有關(guān)。教師評(píng)語指導(dǎo)教師 年 月 日