工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè) 油氣儲(chǔ)運(yùn) 年級(jí) 14秋 姓名 萬(wàn)軍生 學(xué)號(hào)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系 流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)（LTZ-15）簡(jiǎn)介本實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要針對(duì)流體力學(xué)教學(xué)中各重要參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定和實(shí)驗(yàn)。把這些單一性能的檢測(cè)加以綜合。它是多用途實(shí)驗(yàn)裝置，用此實(shí)驗(yàn)臺(tái)可進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：雷諾實(shí)驗(yàn)沿程阻力實(shí)驗(yàn)局部阻力實(shí)驗(yàn)?zāi)芰糠匠蹋ú匠蹋?shí)驗(yàn)文丘里流量計(jì)和孔板流量計(jì)系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)畢托管測(cè)流速和流量的方法實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示實(shí)驗(yàn)一、水靜壓強(qiáng)儀（LSJ-10）一、演示目的1、加深理解靜力學(xué)基本方程式及等壓面的概念。2、觀察封閉容器內(nèi)靜止液體表面壓力及其液體內(nèi)部某空間點(diǎn)上的壓力。3、觀察壓力傳遞現(xiàn)象。二

2、、演示原理對(duì)密封容器的液體表面加壓時(shí)，設(shè)其壓力為P0，即P0> Pa。從U形管可以看到有壓差計(jì)產(chǎn)生，U形管與密封容器上部連通的一面，液面下降，而與大氣相通的一面，液面上升。由此可知液面下降的表面壓力即是密閉容器內(nèi)液體表面壓力P0，即P0= P0+rgh，h是U形管液面上升的高度。當(dāng)密閉容器內(nèi)壓力P0下降時(shí)U形管內(nèi)的液面呈現(xiàn)相反的現(xiàn)象，即F0< Pa這時(shí)密閉容器內(nèi)液面壓力P0= Pa-rgh，h為液面下降的高度。如果對(duì)密閉容的液體表面加壓時(shí)，其容器內(nèi)部的壓力向各個(gè)方向傳遞測(cè)壓管中，可以看到由于A、B、兩點(diǎn)在容器內(nèi)的淹沒(méi)深度h不同，在壓力向各點(diǎn)傳遞時(shí)，先到A點(diǎn)后到B點(diǎn)。在測(cè)壓管中反應(yīng)出

3、的是A管的液柱先上升而B(niǎo)管的液柱滯后一點(diǎn)也在上升，當(dāng)停止加壓時(shí)，A、B兩點(diǎn)在同一水平面上。三、演示步驟（如圖所示）1、打開(kāi)閥1，2， 3，4和5向容器內(nèi)加水（加水處即為加壓上升罐）；水位加到“0”位線即可。2、向“U”型管內(nèi)加水，水位加至一半再向視氣罐內(nèi)加水。3、順時(shí)針關(guān)閉2、3、排氣閥即可向容器內(nèi)加壓。4、把加壓上升罐緩慢上升，U型管出現(xiàn)壓差h，在加壓的同時(shí)，觀察左側(cè)A、B管的液柱上升情況。5、打開(kāi)排氣閥3，使液面恢復(fù)到同一水平面上同時(shí)可以看到氣體的存在打開(kāi)閥2使容器內(nèi)的氣體與大氣相等，再關(guān)閉排氣閥2、3，打開(kāi)密閉容器底部放水閥門7，放出一部分水，造成容器內(nèi)壓力下降觀察其產(chǎn)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)二、

4、雷諾實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察層流、紊流的流態(tài)及其轉(zhuǎn)換特征。2、測(cè)定臨界雷諾數(shù)Reck，掌握?qǐng)A管流態(tài)判別準(zhǔn)則。3、學(xué)習(xí)古典流體力學(xué)中應(yīng)用無(wú)量綱參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的方法，并了解其實(shí)用意義。二、實(shí)驗(yàn)裝置流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)（LTZ-15）三、實(shí)驗(yàn)原理1、 實(shí)際流體的流動(dòng)會(huì)呈現(xiàn)出兩種不同的型態(tài)：層流、紊流（圖1）它們的區(qū)別在于：流動(dòng)過(guò)程中流體層之間是否發(fā)生摻混現(xiàn)象，在紊流流動(dòng)中存在隨機(jī)變化的脈動(dòng)量，而在層流流動(dòng)中則沒(méi)有。2、 圓管中恒定流動(dòng)的流態(tài)轉(zhuǎn)化取決于雷諾數(shù)Re = Vd / n，d是圓管直徑，V是斷面平均流速，n是流體的動(dòng)力粘滯系數(shù)。3、 實(shí)際流體的流動(dòng)之所以會(huì)呈現(xiàn)出兩種不同的型態(tài)是擾動(dòng)因素與粘性穩(wěn)

5、定作用之間對(duì)比和抗衡的結(jié)果。針對(duì)圓管中定常流動(dòng)的情況，容易理解：減小d，減小V，加大n三種途徑都是有利于流動(dòng)穩(wěn)定的。綜合起來(lái)看，小雷諾數(shù)流動(dòng)趨于穩(wěn)定，而大雷諾數(shù)流動(dòng)穩(wěn)定差，容易發(fā)生紊流現(xiàn)象。4、 圓管中定常流動(dòng)的流態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)化時(shí)對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)，又分為上臨界雷諾數(shù)和下臨界雷諾數(shù)。上臨界雷諾數(shù)表示超過(guò)此雷諾數(shù)的流動(dòng)力必為紊流，它很不穩(wěn)定，跨越一個(gè)較大的取值范圍。有實(shí)際意義的是下臨界雷諾數(shù)，表示低于此雷諾數(shù)的流動(dòng)必為層流，有確定的數(shù)值，圓管定常流動(dòng)的下臨界雷諾數(shù)取為Recr=2300。5、 對(duì)相同流量下圓管層流和紊流流動(dòng)的斷面流速分布作一比較，可以看出層流流速分布呈旋轉(zhuǎn)拋物面，而紊流速度分

6、布則比較均勻呈現(xiàn)對(duì)數(shù)或指數(shù)分布，靠近壁面流速梯度比層流時(shí)大，（圖2）。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 測(cè)記本實(shí)驗(yàn)的有關(guān)常數(shù)。2、 觀察兩種流態(tài)。水箱充水至溢流水位，經(jīng)穩(wěn)定后，微微開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥，并注入水顏色于實(shí)驗(yàn)管內(nèi)，使顏色水流成一直線。通過(guò)顏色水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)觀察管內(nèi)水流的層流流態(tài)，然后逐步開(kāi)大調(diào)節(jié)閥，由顏色水線的變化來(lái)觀察層流轉(zhuǎn)變到紊流的水力現(xiàn)象，待管中出現(xiàn)完全紊流后，再逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥，觀察由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯乃ΜF(xiàn)象。3、 測(cè)定下臨界雷諾數(shù)。（1）將調(diào)節(jié)閥打開(kāi)，使管中呈完全紊流，再逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥使流量減小，當(dāng)流量調(diào)節(jié)到使顏色水在全管剛好呈現(xiàn)出一穩(wěn)定直線時(shí)，即為下臨界狀態(tài)。（2）待管中出現(xiàn)臨界狀態(tài)時(shí)，用體積法測(cè)定

7、流量。（3）根據(jù)所測(cè)流量計(jì)算下臨界雷諾數(shù)，并與公認(rèn)值（2320）比較，偏離過(guò)大，需重測(cè)。（4）重新打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，使其形成完全紊流。按上述步驟重復(fù)測(cè)量不少于三次；【注意】a、每調(diào)節(jié)閥門一次，均需等待穩(wěn)定幾分鐘；b、關(guān)小閥門過(guò)程中，只許關(guān)小，不許開(kāi)關(guān)。4、 測(cè)定上臨界雷諾數(shù)。逐漸開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥，使管中水流由層流過(guò)渡到紊流，顏色水線剛開(kāi)始散開(kāi)時(shí)，即為上臨界狀態(tài)，測(cè)定計(jì)算上臨界雷諾數(shù)1-2次。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及整整1、記錄、計(jì)算有關(guān)常數(shù)：實(shí)驗(yàn)管徑 d = f14 水溫t= 2、整理、記錄計(jì)算表實(shí)驗(yàn)次數(shù)顏色水線形態(tài)水體積V(m³)時(shí)間T (s)流量Q(cm³/s)流速V(cm/s)雷諾數(shù)Re閥

8、門開(kāi)度增（）或減（）實(shí)測(cè)下臨界雷諾數(shù)（平均值）Recr=【注】顏色水線形態(tài)指：穩(wěn)定直線，穩(wěn)定略彎曲，直線擺動(dòng)，直線抖動(dòng)，斷續(xù)，完全散開(kāi)等。六、分析與思考1、流態(tài)判據(jù)為何采用無(wú)量綱參數(shù)。而不采用臨界流速？2、為何認(rèn)為上臨界雷諾數(shù)無(wú)實(shí)際意義，而采用下臨界雷諾數(shù)作為層流與紊流的判據(jù)？實(shí)測(cè)下臨界雷諾數(shù)為多少？3、分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因。實(shí)驗(yàn)三、沿程阻力系數(shù)測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)測(cè)定管道沿程水頭損失系數(shù)的方法；2、掌握?qǐng)A管層流和紊流的沿程損失隨平均流速變化的規(guī)律，繪制曲線；3、掌握管道沿程阻力損失系數(shù)的測(cè)量方法和氣水壓差計(jì)及電測(cè)壓差計(jì)測(cè)量壓差的方法。4、將實(shí)測(cè)得到的結(jié)果與莫迪圖作對(duì)比分析。二、實(shí)驗(yàn)裝置流體

9、力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)（LTZ-15）三、實(shí)驗(yàn)原理1、對(duì)于通過(guò)直徑不變的圓管的恒定水流，沿程水頭損失為 其值為上下游量測(cè)斷面的壓差計(jì)讀數(shù)。沿程水頭損失也常表達(dá)為 其中：為沿程水頭損失系數(shù)；L為上下游量測(cè)斷面之間的管段長(zhǎng)度；d為管道直；V為斷面平均流速。若在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h和斷面平均流速，則可直接得到沿程水頭損失系數(shù)。2、不同流動(dòng)形態(tài)的沿程水頭損失與斷面平均流速的關(guān)系是不同的。層流流動(dòng)中的沿程水頭損失與斷面平均流速的1次方成正比。紊流流動(dòng)中的沿程水頭損失與斷面平均流速的1.752.0次方成正比。見(jiàn)圖1、圖2。3、沿程水頭損失系數(shù)是相對(duì)粗糙度/d與雷諾數(shù)Re的函數(shù)，為管壁的粗糙度，Re=Vd/n（其中n為水的

10、運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)）。（1） 對(duì)于圓管層流流動(dòng)（2） 對(duì)于水力滑管紊流流動(dòng)可取可見(jiàn)在層流和紊流光滑管區(qū)，沿程水頭損失系數(shù)只取決于雷諾數(shù)。（3） 對(duì)于水力粗糙管紊流流動(dòng)沿程水頭損失系數(shù)完全由粗糙度決定，與雷諾數(shù)無(wú)關(guān)，此時(shí)沿程水頭損失與斷面平均流速的平方成正比，所以紊流粗糙管區(qū)通常也叫做“阻力平方區(qū)”。（4）對(duì)于在紊流光滑區(qū)和紊流粗糙管區(qū)之間存在過(guò)渡區(qū)，沿程水頭損失系數(shù)與雷諾數(shù)和粗糙度都有關(guān)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、對(duì)照裝置圖和說(shuō)明，搞清各組成部件的名稱、作用及其工作原理；檢查蓄水箱水位是否夠高。否則予以補(bǔ)水并關(guān)閉閥門；記錄有關(guān)實(shí)驗(yàn)常數(shù)：工作管內(nèi)徑d和實(shí)驗(yàn)管長(zhǎng)L。2、接通電源，啟動(dòng)水泵。打開(kāi)供水閥。3、調(diào)通量測(cè)

11、系統(tǒng)：（1）啟動(dòng)水泵排除管道中的氣體。（2）關(guān)閉出水閥，排除其中的氣體。隨后，關(guān)閉進(jìn)水閥，開(kāi)出水閥，使水壓計(jì)的液面降至標(biāo)尺零附近。再次開(kāi)啟進(jìn)水閥并立即關(guān)閉出水閥，稍候片刻檢查水位是否齊平，如不平則需重調(diào)。（3）氣水壓差計(jì)水位齊平。（4）實(shí)驗(yàn)裝置通水排氣后，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。在進(jìn)水閥全開(kāi)的前提下，逐次開(kāi)大出水閥，每次調(diào)節(jié)流量時(shí)，均需穩(wěn)定2-3分鐘，流量愈小，穩(wěn)定時(shí)間愈長(zhǎng)；測(cè)流量時(shí)間不小于8-10秒；測(cè)流量的同時(shí)，需測(cè)記壓差計(jì)讀數(shù)；（5）結(jié)束實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉出水閥，檢查水壓計(jì)是否指示為零，若均為零，則關(guān)閉進(jìn)水閥，切斷電源。否則，表明壓力計(jì)已進(jìn)氣，需重做實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及整理1、有關(guān)常數(shù)d = f14

12、 L=1000 水溫= 2、記錄及計(jì)算3、繪圖分析繪制LgVlghf曲線，并確定指數(shù)關(guān)系值n的大小。在坐標(biāo)紙上以LgV為橫坐標(biāo)，以lghf為縱坐標(biāo)，點(diǎn)繪所測(cè)的LgVlghf關(guān)系曲線，根據(jù)具體情況連成一段或幾段直線。求坐標(biāo)上直線的斜率 將從圖紙上求得n值與已知各流區(qū)的n值（即層流n=1，光滑管流區(qū)n=1.75，粗糙管紊流區(qū)n=2.0，紊流過(guò)渡區(qū)1.75<n<2.0）進(jìn)行比較，確定流態(tài)區(qū)。六、分析與思考1、 為什么壓差計(jì)的水柱差就是沿程水頭損失？如果實(shí)驗(yàn)管道安裝得不水平，是否影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？2、 本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果與莫迪圖吻合與否？分析原因。3、 實(shí)驗(yàn)中的誤差主要由哪些環(huán)節(jié)產(chǎn)生？表1記錄及計(jì)算

13、次序體積³時(shí)間s流量qv³/s流速V/s水溫粘 度²/s雷諾數(shù)Re差壓計(jì)沿程損失hf沿程損失系數(shù)Re<2320=64/ Re1234567891011121314實(shí)驗(yàn)四、局部阻力系數(shù)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)利用三點(diǎn)法量測(cè)突擴(kuò)圓管局部阻力損失系數(shù)的方法。2、學(xué)會(huì)利用四點(diǎn)法量測(cè)突縮管路局部阻力損失系數(shù)的方法。3、加深對(duì)局部阻力損失的感性認(rèn)識(shí)及對(duì)局部阻力損失機(jī)理的理解。二、實(shí)驗(yàn)裝置流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)（LTZ-15）三、實(shí)驗(yàn)原理1、有壓管道恒定流遇到管道邊界局部突變的情況時(shí)，流動(dòng)會(huì)分離形成剪切層， 剪切層流動(dòng)不穩(wěn)定，引起流動(dòng)結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，并產(chǎn)生旋渦，造成不可逆的

14、能量耗散。與沿程因摩擦造成的分布損失不同，這部分損失可以看成是集中在管道邊界的突變處，單位質(zhì)量流體的能量損失稱為局部水頭損失，參見(jiàn)圖1。2、局部水頭損失系數(shù)是局部水頭損失與速度水頭的比例系數(shù)，即 當(dāng)上下游斷面平均流速不同時(shí)，應(yīng)明確它對(duì)應(yīng)的是那個(gè)速度水頭。例如對(duì)于突擴(kuò)圓管就有之分。其他情況的局部水頭損失系數(shù)在查表或使用經(jīng)驗(yàn)公式確定時(shí)也應(yīng)該注意這一點(diǎn)。通常情況下對(duì)應(yīng)下游的速度水頭。3、局部水頭損失的機(jī)理復(fù)雜，除了突擴(kuò)圓管的情況以外，一般難于用解析方法確定，而要通過(guò)實(shí)測(cè)來(lái)得到各種局部水頭損失系數(shù)。對(duì)于突擴(kuò)圓管，在不考慮突擴(kuò)段沿程阻力損失的前提下，可推導(dǎo)出局部阻力損失因數(shù)的表達(dá)式對(duì)于突縮圓管，局部阻力

15、損失因數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式：四、實(shí)驗(yàn)步驟1、做好實(shí)驗(yàn)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，記錄與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的常數(shù)。2、往恒壓水箱中充水，排除實(shí)驗(yàn)管道中的滯留氣體。待水箱溢流后，檢查泄水閥全關(guān)時(shí)，各測(cè)壓管液面是否齊平，若不平，則需排氣調(diào)平。3、打開(kāi)泄水閥至最大開(kāi)度，等流量穩(wěn)定后，測(cè)記測(cè)壓管讀數(shù)，同時(shí)用體積法測(cè)量流量。4、調(diào)整泄水閥不同開(kāi)度，重復(fù)上述過(guò)程5次，分別測(cè)記測(cè)壓管讀數(shù)及流量。5、實(shí)驗(yàn)完成后關(guān)閉泄水閥,檢查測(cè)壓管液面是否齊平，如平齊，關(guān)閉電源實(shí)驗(yàn)結(jié)束，否則，需重做。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及整理d1= f14 d2= f26 d3= f14 水溫= 次序流 量 ³/s測(cè) 壓 管 讀 數(shù) 體積時(shí)間流量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理表阻力形式

16、序號(hào)流量³/s后斷面流速V/s總阻力h沿程阻力h局部阻力h阻力因素實(shí)阻力因素計(jì)突然 擴(kuò)大突然 縮小六、分析與思考1、 結(jié)合實(shí)驗(yàn)成果，分析比較突擴(kuò)與突縮在相應(yīng)條件下下的局部損失大小。2、 結(jié)合流動(dòng)儀演示的水力現(xiàn)象，分析局部阻力損失機(jī)理何在？產(chǎn)生突擴(kuò)與突縮局部阻力損失的主要因素是哪些？怎樣減小局部阻力損失？3、 將實(shí)驗(yàn)測(cè)得到的值與理論公式計(jì)算值（突擴(kuò)）與經(jīng)驗(yàn)公式值（突縮）相比較，并對(duì)結(jié)果作出分析。實(shí)驗(yàn)五、伯努利方程實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、驗(yàn)證流體恒定總流的能量方程；2、通過(guò)對(duì)流體力學(xué)諸多水力現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析研究，進(jìn)一步掌握有壓管流體動(dòng)力學(xué)的能量轉(zhuǎn)換特性；3、掌握流速、流量、壓強(qiáng)等要素的實(shí)驗(yàn)量測(cè)

17、技能。二、實(shí)驗(yàn)裝置流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)（LTZ-15）三、實(shí)驗(yàn)原理在實(shí)驗(yàn)管路中沿管內(nèi)水流方向取n個(gè)過(guò)水?dāng)嗝??？梢粤谐鲞M(jìn)口斷面（1）至另一斷面（i）的能量方程式（I=2,3,n）取a1=a2=an=1，選好基準(zhǔn)面，從已設(shè)置的各斷面的測(cè)壓管中讀出Z+（P/rg）值，測(cè)出通過(guò)管路的流量，即可計(jì)算出斷面平均流速V及aV²/2g，從而即可得到各斷面測(cè)壓管水頭和總水頭四、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分清哪些管是靜壓管，哪些是畢托管測(cè)壓管，以及兩者功能的區(qū)別。2、供水使水箱充滿水，待水箱溢流，檢查調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后所有全壓管水面是否齊平。如不平則需查明故障原因（例如連通管受阻、漏氣或夾氣泡等）并加以排除，直

18、至調(diào)平。3、打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，觀察思考（1）測(cè)壓水頭線和總水頭線的變化趨勢(shì)；（2）位置水頭，壓強(qiáng)水頭之間的相互關(guān)系；（3）流量增加或減少時(shí)測(cè)管水頭如何變化？4、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，待流量穩(wěn)定后，測(cè)記各測(cè)壓管液面讀數(shù)，同時(shí)測(cè)記實(shí)驗(yàn)流量。5、改變流量2次，重復(fù)上述測(cè)量。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及整理1、記錄有關(guān)常數(shù)d1= f14 d2= f26 根據(jù)以上公式計(jì)算某一工況各測(cè)點(diǎn)處的軸心速度和平均流速填入表格，可驗(yàn)證出連續(xù)性方程。對(duì)于不可壓縮流體穩(wěn)定的流動(dòng)，當(dāng)流量一定時(shí)，管徑粗的地方流速小，細(xì)的地方流速大。 序號(hào) 項(xiàng)目1234點(diǎn)速度Vp（m/s）平均速度V（m/s）管內(nèi)徑（）（3）觀察和計(jì)算流體、流徑，能量方程實(shí)驗(yàn)管對(duì)能量損失

19、的情況：在能量方程實(shí)驗(yàn)管上布置四組測(cè)壓管，每組能測(cè)出全壓和靜壓，全開(kāi)閥門，觀察總壓沿著水流方向的下降情況，說(shuō)明流體的總勢(shì)能沿著流體的流動(dòng)方向是減少的，改變給水閥門的開(kāi)度，同時(shí)計(jì)量不同閥門開(kāi)度下的流量及相應(yīng)的四組測(cè)壓管液柱高度，進(jìn)行記錄和計(jì)算。能量方程實(shí)驗(yàn)管工況點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄： 液柱高序號(hào)1234流量m³/S全壓靜壓全壓靜壓全壓靜壓全壓靜壓一二能量方程管中心高位置水頭能量方程管內(nèi)徑d1= f14 d1= f26 靜水頭六、分析與思考1、測(cè)壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢(shì)有何不同？為什么？2、流量增加，測(cè)壓管水頭線有何變化？為什么？實(shí)驗(yàn)六、文丘里流量計(jì)和孔板流量計(jì)系數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

20、1、 掌握文丘里流量計(jì)的工作原理和修正系數(shù)的測(cè)量方法；2、 掌握壓差計(jì)的使用方法和體積法測(cè)流量的實(shí)驗(yàn)技能；3、 掌握能量方程和連續(xù)性方程的使用原則；4、 學(xué)會(huì)用孔板流量計(jì)測(cè)量流量。二、實(shí)驗(yàn)裝置流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)（LTZ-15）三、實(shí)驗(yàn)原理1、文丘里流量計(jì)是一種常用的管道流量的測(cè)量?jī)x，見(jiàn)圖1，屬壓差式流量計(jì)。它由“收縮段”、“喉部”、和“擴(kuò)散段”三部分組成，安裝在需要測(cè)定流量的管路上。在收縮段進(jìn)口斷面1-1和喉部斷面2-2上設(shè)測(cè)壓孔，并接上比壓計(jì)，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)斷面的測(cè)管水頭差h。就可計(jì)算管道的理論qv，再經(jīng)修正得到實(shí)際流量qvs。2、理論流量：不考慮水頭損失，速度水頭的增加等于測(cè)管水頭的減小（即比壓計(jì)液面高差h）通過(guò)測(cè)得的h，建立兩斷在平均流速V1和V2之間的一個(gè)關(guān)系：如果我們假設(shè)動(dòng)能修正系數(shù)a1=a2=1，則 另一方面，由恒定總流連續(xù)方程有 所以 于是 解得最終得到理論流量為 式中3、際流量：用量筒測(cè)量水的實(shí)際流量qvs。4、流量因數(shù)：（1）流量計(jì)流過(guò)實(shí)際流體時(shí)，兩斷面測(cè)管水頭差中包括了粘性造成的水頭損失，這導(dǎo)致計(jì)算出的理論流量偏大。（2）對(duì)于某確定的流量計(jì)，流量因數(shù)還取決于流動(dòng)的雷諾數(shù)：Re=V2d2/n，但當(dāng)雷諾數(shù)較大（流速較高）時(shí)，流量因數(shù)基本不變。5、孔板流量計(jì)的原理流體流過(guò)孔