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一、实验目的
1、了解孔板流量计的构造,测流原理和使用方法;
2、掌握孔板流量计流量系数的测定方法。
孔板是有压管道上量测流量的一种仪器。如图(1)所示,由上下游管道、孔板等组成。上下游管道各设一个测压孔,分别与测压管相连,测压管的顶部连通,形成比压计,用以测量测压管水头差。
三、实验原理及计算式
孔板是中间开有圆孔的薄板,圆孔的直径可以根据需要确定,也可以采用标准孔板。孔板流量计的水流状态见图(2),
水流在孔板的前后均产生漩涡。设管道的直径为、面积为、流速为,孔口的直径为、面积为、流速为,孔口收缩断面的直径为、面积为、流速为。取孔板前断面与孔板后水流收缩断面列能量方程,若不考虑水头损失其方程式为
(1)
两断面测压管水头差为,由连续方程,,代入(1)式得
(2)
设面积比系数、收缩系数代入(2)式得
(3)
代入孔板孔口的面积得
(4)
(4)式为不考虑水头损失时孔板流量计的计算式实际流量体是有水头损失的,流量计算式为
(5)
值是雷诺数的函数,与孔板的面积比、取压方式和水头损失有关。
用体积法测得。
四、实验步骤
1、熟悉实验设备,记录有关常数。
2、排气:关闭其他实验项目阀门,打开放气调压阀门及比压计通气管,将实验管出水口转向泄水槽。启动水泵,开上游阀门,略开下游阀门,排除管内全部气体。关上游阀门,略开下游阀门,待稳定后观察比压计液面是否水平,若水平则管内无气。然后慢开上下游阀门,使比压计的量程达到最大值。
3、实验:关量水箱泄水阀门,使初水位在2.5cm左右,并记录。将实验管出水口转向量水箱,同时按秒表,稍后读比压计,并记录,当量水箱水位达到30cm左右时,将实验管出水口转向泄水槽,同时按秒表,记录量水箱水位及秒表读数。打开量水箱泄水阀门,使水位再降到2.5cm左右,略关下游阀门,调小流量,重复以上步骤,测量约12组数据。当流量减小后量水箱终水位可以低些。实验完毕关上游阀门,观察比压计液面是否水平,若水平则管内未进气。
注:整个实验过程稳压箱压力表读数保持不变。(用放气调压阀调节)。
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