武汉大学文丘里及孔板流量实验(终极版).doc

大学教学实验报告学院：水利水电学院 专业 ：水利水电工程 2013年 5月 20 日 实验名称文丘里流量计及孔板流量计率定实验指导教师姓名Xxx年级20xx级学号20xxxxxxxxxx成绩100一、预习部分1 实验目的2 实验基本原理3 主要仪器设备（含必要的元器件、工具）一、实验目的：(1) 了解文丘里流量计和孔板流量计的原理及其实验装置。(2) 绘出压差与流量的关系曲线，确定文丘里流量计和孔板流量计的流量系数值。二、实验基本原理： 文丘里流量计是在管道中常用的流量计，它包括收缩段、喉管、扩散段三部分。由于喉管过水断面的收缩，该断面水流动能加大，势能减小，造成收缩段前后断面压强不同而产生的势能差。此势能差可由压差计测得。孔板流量计原理与文丘里流量计相同，根据能量方程以及等压面原理可得出不计阻力作用时的文丘里流量计（孔板流量计）的流量计算公式：其中： 对于文丘里流量计：对于孔板流量计：根据实验室设备条件，管道的实测流量Q实由体积法测出。在实际液体中，由于阻力的存在，水流通过文丘里流量计（或孔板流量计）时有能量损失，故实际通过的流量Q实一般比Q理稍小，因此在实际应用时，上式应予以修正，实测流量与理想液体情况下的流量之比称为流量系数，即三、实验仪器：量筒、秒表温度计各一个，其他设备如下图所示：二、实验操作部分 1 实验数据、表格及数据处理2 实验操作过程（可用图表示）3 结论四、实验步骤（1） 熟悉仪器，记录管道直径D和d。（2） 启动抽水机，打开进水开关，使水进入水箱，并使水箱保持溢流，使水位恒定。（3） 检查尾阀K，压差计液面是否齐平，若不平，则需排气调平。（4） 调节尾阀K，依次增大流量和依次减小流量。量测各次流量相应的压差值。共做10次。用体积法测量流量。五、实验过程注意事项（1） 改变流量时，需待开关改变后，水流稳定（至少35分钟），方可记录。（2） 当管内流量较大时，测压管内水面会有波动现象。应读取波动水面的最高与最低读数的平均值作为该次读数。六、实验数据，表格及数据处理（1） 有关常数圆管直径D= 1.9 cm，圆管直径d= 1 cm 。（2） 实验数据及计算结果：如下表七、实验结论: 由实验数据可得压差和流量的关系曲线如下图： 三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）八、实验成果的评价 本实验过程中，我们认真做了8次实验，得到了8组数据。但是其中有一个问题是流量太大是不能读数。实验过程比较顺利，在误差允许的范围内实验所得结果能够表示文丘里流量计和孔板流量计的流量系数值。九、误差分析1、有时水流不是很稳定导致误差；2、读数时尺子没有很好地对齐实验管子导致读书误差；3、管道中气泡未能排尽导致实验误差；4、体积法测流量时可能有部分水溅出而导致误差。十、思考题（1）若文丘里流量计和孔板流量计倾斜放置，测压管水头是否变化？为什么？答 对于文丘里流量计：，对于孔板流量计 ：h= h3-h4+ h5-h6。1. 式中，、h3、h4、 h5、h6分别为各测压管的液面读数。因此，无论文丘里流量计是否倾斜安装，对测压管读数都不影响。（2）收缩断面前与收缩断面后相比，哪一个压强大？为什么？答：收缩断面前压强较大。因为在收缩断面后管道扩大形成漩涡，产生负压。（3）孔板流量计的测压管水头差为什么是h3-h4+h5-h6？试推导之。 答：孔板流量计的测压管水头差为3管和6管的总水头差。3、4两管的水头差为h3-h4，而4、5两管相通，所以3、5两管的水头差为h3-h4，5、6两管水头差为h5-h6，由此可以得到，孔板流量计的水头差为h= h3-h4+ h5-h6。（4）实测的值大于1还是小于1？ 答：实测 1，实际流体粘性引起阻力损失，从而减小过流能力。所以 1。（5）每次测出的流量系数值是否是常数？若不是则与哪些因素有关？ 答：由测量计算数据可知不是常数，与流量Q的变化有关。教师评语指导教师 年 月 日