文丘里及孔板流量計流量系數(shù)的測定方法-實驗教案2011-4-18

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1、攀枝花學院PanzhihuaUniversity實驗教案2010～2011學年度第二學期課程名稱冶金傳輸原理實驗項目名稱文丘里及孔板流量計流量系數(shù)的測定方法項目學時4學時適用班級2008級冶金工程鋼鐵、有色方向班等授課教師吳國洋教師職務副教授教學單位材料工程學院教務處制實驗教案實驗項目名稱文丘里及孔板流量計流量系數(shù)的測定方法實驗學時4□獨立設課□非獨立設課實驗課類別1.基礎□2.專業(yè)基礎□3.專業(yè)□4.其它□任課教師吳國洋職稱副教授授課對象2008級冶金工程鋼鐵、有色方向班□本科□?？平滩暮椭饕獏⒖假Y料1、自編實驗指導書

2、；2、哈爾濱東光教學實驗設備有限公司，流體力學綜合試驗臺實驗指導書；3、網(wǎng)上相關資料。教學目的和教學要求教學目的：通過本實驗可以讓學生理解傳輸原理中的伯努利方程在實驗中的應用，強化學生對文丘里流量計及孔板流量計的理解和掌握。教學要求：1、測定文丘里流量計流量系數(shù)。2、測定孔板流量計的流量系數(shù)。教學內(nèi)容提要文丘里流量計和孔板流量計都屬于節(jié)流式流量計，即在管流中接入文丘里管或安裝一塊孔板，強制地改變局部地方的管流速度和壓強，測量其壓差就可以計算管道流量。文丘里流量計由收縮段、喉部、擴散段組成（參見圖2），其收縮角為20～25

3、0，折角處應圓滑，盡量接近流線型，喉部是文丘里流量計的斷面最小的部位，此處的流線曲率半徑相當大，流動可視為緩變流，擴散角一般為5～150?？装辶髁坑嬍且粔K外徑與管道內(nèi)徑相同的孔板（參見圖3），孔板上開設一個內(nèi)孔，該內(nèi)孔迫使過流斷面突然變小，流速變大，壓強降低。文丘里管和孔板都是測量流量的儀器，在使用之前，要預先測量它的流量系數(shù)，稱為流量計的標定。為了計算管道的流量，在管道中安裝一個文丘里流量計，對于圖1、2所示的斷面，應用伯努利方程，則有（1）式中：、---分別為測壓管1、2的位置水頭，單位：m，本實驗=；、---分別為

4、測壓管1、2的壓力水頭，其值可用、的讀數(shù)表示，單位：m；、---動能修正系數(shù)，其值約等于1；、---測壓管1、2斷面處液體的速度；第頁利用連續(xù)性方程，上式可轉(zhuǎn)化為（2）利用測壓管直接測量壓差，則有，于是（3）速度與截面積相乘就可以計算流量，上面的計算中，沒有考慮粘性的影響，因此，流量的表達式可修正為（4）式中，稱為文丘里管的流量系數(shù)，工藝精良的文丘里流量計的流量系數(shù)達0.99以上。利用孔板裝置也可以測量管道的流量，如圖3所示，流體受到孔板的節(jié)制，在孔板的下游形成一股射流，圖中的斷面4是射流喉部，對斷面3和斷面4應用伯努利

5、方程（5）利用連續(xù)性方程（為管道面積A），則得到射流喉部的流速（6）喉部的壓強不能直接測出，一般用管壁上的靜壓代替，顯然（7）射流喉部的速度為（8）流量引入流量系數(shù)，有（9）式中為孔口面積。顯示，流量系數(shù)的取值除了受到粘性的影響之外，也還取決于孔口面積與管道面積的比值。標定文丘里或孔板流量計的流量系數(shù)的方法是：用體積法測出流量,讀取測壓管的液柱高度，利用式（4）或式（9）確定值。第頁教學重點和教學難點教學重點：文丘里流量計及孔板流量計流量系數(shù)的計算；教學難點：文丘里流量計及孔板流量計流量系數(shù)的計算。需要特別注意的問題1、

6、由于實驗室內(nèi)設備較多，不要亂動或私自拆卸；2、測量中不要把部件弄掉。3、在水流穩(wěn)定時讀數(shù)；4、管內(nèi)空氣必須排干凈。教學環(huán)節(jié)時間安排理論講解安全教育演示學生操作實驗結果簽字作業(yè)布置結束語30分鐘10分鐘20分鐘125分鐘5分鐘5分鐘5分鐘教學進程安排課次周次節(jié)次組別人數(shù)累計學時備注15（一）5、6、7、8142008級冶金工程有色方向班25（三）5、6、7、8242008級冶金工程有色方向班35（五）5、6、7、8342008級冶金工程有色方向班46（一）5、6、7、8442008級冶金工程有色方向班56（三）5、6、7、

7、8542008級冶金工程有色方向班67（二）7、8、9、10142008級冶金工程鋼鐵方向班78（二）7、8、9、10242008級冶金工程鋼鐵方向班89（二）7、8、9、10342008級冶金工程鋼鐵方向班910（二）7、8、9、10442008級冶金工程鋼鐵方向班1011（二）7、8、9、10542008級冶金工程鋼鐵方向班1112（二）7、8、9、10642008級冶金工程鋼鐵方向班第頁實驗教案課題(項目)名稱:文丘里及孔板流量計流量系數(shù)的測定方法計劃學時:4學時實驗項目類型:1.演示性□2.驗證性□3.綜合性□4

8、.設計性□5.其它□第頁文丘里及孔板流量計流量系數(shù)的測定方法一、實驗目的1、測定文丘里流量計流量系數(shù)。2、測定孔板流量計的流量系數(shù)。二、實驗裝置圖1文丘里、孔板實驗原理圖圖1是文丘里管、孔板流量計實驗原理圖，測壓管1、2用于測量文丘里流量計的壓差，測壓管3、4用于測量孔板流量計的壓差。圖2文丘里流量計圖3孔板流量計二