流量計流量的校正實驗

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1、流量計流量的校正實驗—?實驗?zāi)康?.熟悉孔板流量計、文丘里流量計的構(gòu)造、性能及安裝方法。2.掌握流量計的標(biāo)定方法之一——容量法。3.測定孔板流量計、文丘里流量計的孔流系數(shù)與雷諾準(zhǔn)數(shù)的關(guān)系。二.基本原理對非標(biāo)準(zhǔn)化的各種流量儀表在岀廠前都必須進(jìn)行流量標(biāo)定，建立流量刻度標(biāo)尺（如轉(zhuǎn)子流量計）、給岀孔流系數(shù)（如渦輪流量計）、給出校正曲線（如孔板流量計）。使用者在使用時，如工作介質(zhì)、溫度、壓強(qiáng)等操作條件?原來標(biāo)定吋的條件不同，就需要根據(jù)現(xiàn)場情況，對流量計進(jìn)行標(biāo)定?？装?、文丘里流量計的收縮口而積都是固定的，而流體通過收縮口的壓力降則隨流量大小而變，據(jù)此來測量流量，因此，稱其為變壓頭流量計。而另一

2、類流量計屮，當(dāng)流體通過時，壓力降不變，但收縮口面積卻隨流量而改變，故稱這類流量計為變截面流量計,1、孔板流量計的校核孔板流量計是應(yīng)用最廣泛的節(jié)流式流量計之一，本實驗采用白制的孔板流最計測定液體流最，用容最法進(jìn)行標(biāo)定，同時測定孔流系數(shù)與雷諾準(zhǔn)數(shù)的關(guān)系?？装辶髁坑嬍歉鶕?jù)流體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化原理而設(shè)計的，流體通過銳孔時流速增加，造成孔板前示產(chǎn)生壓強(qiáng)差，可以通過引壓管在壓差計或差壓變送器上顯示。其基木構(gòu)造如圖1所示。若管路直徑為山，孔板銳孔直徑為山，流體流經(jīng)孔板前后所形成的縮脈直徑為d2,流體的密度為p,則根據(jù)柏努利方程，在界而1、2處有:圖1孔板流量計-p2_p2PPM=^2p!

3、p由于縮脈處位置隨流速而變化，截面積仏乂難以指導(dǎo)，而孔板孔徑的面積是已知的，因此用孔板孔徑處流速如來替代上式中的“2，乂考慮這種替代帶來的誤差以及實際流體局部阻力造成的能量損失，故需用系數(shù)C加以校正。yjul-uf=C』2p/p對■于不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程可知均二蟲知，代入上式并整理可得:A貝

4、J如=G)J23//?根據(jù)心和4。即可計算出流體的體積流屋：V=u°Ao=3烏2?/p或V二以)4()=G)A)』2gR(Pi-p)/p式中：V—流體的體積流量，m3/s：/?—U形壓差計的讀數(shù)，m；p—壓差計中指示液密度，kg/m3；C°—孔流系數(shù)，無因次；C。由孔板銳口的形狀、測

5、壓口位置、孔徑與管徑之比和雷諾數(shù)Re所決定，具體數(shù)值由實驗測定。當(dāng)孔徑與管徑Z比為一定值時，Rc超過某個數(shù)值后，C。接近于常數(shù)。一般工業(yè)上定型的流量計，就是規(guī)定在C。為定值的流動條件下使用。C。值范圍一般為0.6?0.7?？装辶髁坑嫲惭b時應(yīng)在其上、下游各有一段直管段作為穩(wěn)定段，上游長度至少應(yīng)為10dp下游為5d2o孔板流量計構(gòu)造簡單，制造和安裝都很方便，其主要缺點(diǎn)是機(jī)械能損失大。由于機(jī)械能損失，使下游速度復(fù)原后，壓力不能恢復(fù)到孔板前的值，稱Z為永久損失。do/山的值越小，永久損失越大。2?文丘里流量計的校核孔板流量計的主要缺點(diǎn)時機(jī)械能損失很人，為了克服這一缺點(diǎn)，可采用一漸縮漸括悖，

6、如圖2所示，當(dāng)流體流過這樣的錐管吋，不會出現(xiàn)邊界層分離及漩渦，從而大大降低了機(jī)械能損失。這種管稱為文丘里管。為機(jī)械能損失主要發(fā)牛:在突然擴(kuò)人處。圖2文丘里流量計文丘里管收縮錐角通常取15°?25。，擴(kuò)人段錐角要取得小些，一般為5°-7°,使流速改變平緩，因文丘里流量計測最原理與孔板完全相同，只不過永久損失要小很多。流速、流量計算仍可用計算孔板流量計式了進(jìn)行計算，式中叫仍代表最小截面處（稱為文氏喉）的流速。文丘里管的孔流系數(shù)C。約為0.98-0.99o機(jī)械能損失約為：2wf=O.Iuq文丘里流量計的缺點(diǎn)是加工比孔板復(fù)朵，因而造價高，門安裝時需占去一定管長位置，但其永久損失小，故尤其適

7、用于低壓氣體的輸送。三?實驗裝置與流程實驗裝置如圖3所示。主要部分由循環(huán)水泵、流雖計、U型壓差計、溫度計和水槽等組成，實驗主管路為1寸不銹鋼管（內(nèi)徑25mm）o圖3流最計校合實驗示意圖UiI?實驗步驟1.熟悉實驗裝置，了解各閥門的位置及作用。啟動離心泵。2.對裝置中有關(guān)管道、導(dǎo)壓管、壓差計進(jìn)行排氣，使倒U形壓差計處于工作狀態(tài)。3.對應(yīng)每一個閥門開度，用容積法測量流雖，同時記下壓差計的讀數(shù)，按由小到大的順序在小流量時測量8?9個點(diǎn)，大流量時測量5?6個點(diǎn)。4.測量流量時應(yīng)保證每次測量屮，計量桶液位差不小于100mm或測量時間不少于40s。5.主要計算過程如下:(1)根據(jù)體積法(秒表配

8、合計量筒)算得流量V(n?/h)；4V.(2)根據(jù)”=——，孔板取喉徑d()=15.347mm,文丘里取喉徑d=12.403mm；(3)讀取流量V(由閘閥開度調(diào)節(jié))對應(yīng)下的壓差計高度差R,根據(jù)w()=Cj2p!p和A/;=pgR,求得Co值。(4)根據(jù)Rc=如,求得雷諾數(shù)，其屮d取對應(yīng)的d。值。A(5)在坐標(biāo)紙上分別繪出孔板流雖計和文丘里流雖計的C°-Rc圖。五?實驗數(shù)據(jù)記錄及處理1.數(shù)據(jù)記錄計量桶底面積為0.1打序號流量Vm3/h水溫t°C孔板壓降ZPmmH20