流量计流量的校正实验

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1、流量计流量的校正实验—・实验目的1.熟悉孔板流量计、文丘里流量计的构造、性能及安装方法。2.掌握流量计的标定方法之一——容量法。3.测定孔板流量计、文丘里流量计的孔流系数与雷诺准数的关系。二.基本原理对非标准化的各种流量仪表在岀厂前都必须进行流量标定，建立流量刻度标尺（如转子流量计）、给岀孔流系数（如涡轮流量计）、给出校正曲线（如孔板流量计）。使用者在使用时，如工作介质、温度、压强等操作条件•原来标定吋的条件不同，就需要根据现场情况，对流量计进行标定。孔板、文丘里流量计的收缩口而积都是固定的，而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变，据此来测量流量，因此，称其为变压头流量计。而另一

2、类流量计屮，当流体通过时，压力降不变，但收缩口面积却随流量而改变，故称这类流量计为变截面流量计,1、孔板流量计的校核孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计之一，本实验采用白制的孔板流最计测定液体流最，用容最法进行标定，同时测定孔流系数与雷诺准数的关系。孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而设计的，流体通过锐孔时流速增加，造成孔板前示产生压强差，可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其基木构造如图1所示。若管路直径为山，孔板锐孔直径为山，流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d2,流体的密度为p,则根据柏努利方程，在界而1、2处有:图1孔板流量计-p2_p2PPM=^2p!

3、p由于缩脉处位置随流速而变化，截面积仏乂难以指导，而孔板孔径的面积是已知的，因此用孔板孔径处流速如来替代上式中的“2，乂考虑这种替代带来的误差以及实际流体局部阻力造成的能量损失，故需用系数C加以校正。yjul-uf=C』2p/p对■于不可压缩流体，根据连续性方程可知均二虫知，代入上式并整理可得:A贝

4、J如=G)J23//?根据心和4。即可计算出流体的体积流屋：V=u°Ao=3烏2®/p或V二以)4()=G)A)』2gR(Pi-p)/p式中：V—流体的体积流量，m3/s：/?—U形压差计的读数，m；p—压差计中指示液密度，kg/m3；C°—孔流系数，无因次；C。由孔板锐口的形状、测

5、压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定，具体数值由实验测定。当孔径与管径Z比为一定值时，Rc超过某个数值后，C。接近于常数。一般工业上定型的流量计，就是规定在C。为定值的流动条件下使用。C。值范围一般为0.6〜0.7。孔板流量计安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段，上游长度至少应为10dp下游为5d2o孔板流量计构造简单，制造和安装都很方便，其主要缺点是机械能损失大。由于机械能损失，使下游速度复原后，压力不能恢复到孔板前的值，称Z为永久损失。do/山的值越小，永久损失越大。2•文丘里流量计的校核孔板流量计的主要缺点时机械能损失很人，为了克服这一缺点，可采用一渐缩渐括悖，

6、如图2所示，当流体流过这样的锥管吋，不会出现边界层分离及漩涡，从而大大降低了机械能损失。这种管称为文丘里管。为机械能损失主要发牛:在突然扩人处。图2文丘里流量计文丘里管收缩锥角通常取15°〜25。，扩人段锥角要取得小些，一般为5°-7°,使流速改变平缓，因文丘里流量计测最原理与孔板完全相同，只不过永久损失要小很多。流速、流量计算仍可用计算孔板流量计式了进行计算，式中叫仍代表最小截面处（称为文氏喉）的流速。文丘里管的孔流系数C。约为0.98-0.99o机械能损失约为：2wf=O.Iuq文丘里流量计的缺点是加工比孔板复朵，因而造价高，门安装时需占去一定管长位置，但其永久损失小，故尤其适

7、用于低压气体的输送。三•实验装置与流程实验装置如图3所示。主要部分由循环水泵、流虽计、U型压差计、温度计和水槽等组成，实验主管路为1寸不锈钢管（内径25mm）o图3流最计校合实验示意图UiI•实验步骤1.熟悉实验装置，了解各阀门的位置及作用。启动离心泵。2.对装置中有关管道、导压管、压差计进行排气，使倒U形压差计处于工作状态。3.对应每一个阀门开度，用容积法测量流虽，同时记下压差计的读数，按由小到大的顺序在小流量时测量8〜9个点，大流量时测量5〜6个点。4.测量流量时应保证每次测量屮，计量桶液位差不小于100mm或测量时间不少于40s。5.主要计算过程如下:(1)根据体积法(秒表配

8、合计量筒)算得流量V(n?/h)；4V.(2)根据”=——，孔板取喉径d()=15.347mm,文丘里取喉径d=12.403mm；(3)读取流量V(由闸阀开度调节)对应下的压差计高度差R,根据w()=Cj2p!p和A/;=pgR,求得Co值。(4)根据Rc=如,求得雷诺数，其屮d取对应的d。值。A(5)在坐标纸上分别绘出孔板流虽计和文丘里流虽计的C°-Rc图。五•实验数据记录及处理1.数据记录计量桶底面积为0.1打序号流量Vm3/h水温t°C孔板压降ZPmmH20