流量计流量校正实验报告

流量计流量校正实验 篇一:化工实验报告-流量计的流量校正 实 验 报 告 Experimentation Report of Taiyuan teachers College 系部: 化学系年级:大四 课程:化工实验姓名: 学号: 日期:2012/09/19 项目:流量计的流量校正 一、实验目的: 1.学会流量计的校正方法。 2.通过孔板流量计孔流系数的测定，了解孔流系数的变化规律。 二、实验原理: 孔板流量计是最常用的一种利用测定流体的压差来确定流体流量的流量测量仪表。 根据伯努利方程式，管路中流体的流量与压差计读数的关系为: ?? 流量计的孔流系数确定以后，就可根据上式，由压差计读 1 数来确定流量。流量计的校正 就是要确定孔板流量计的孔流系数。 影响孔板流量计孔流系数的因素很多，如流动过程的雷诺数、孔口面积与管道面积比、测压方式、孔口形状及加工光洁度、孔板厚度和管壁粗糙度等。对于测压方式、结构尺寸、加工状况等均已规定的孔板， Vs?C0A0 2(pa?pb) ?C0A0 2(A?)gR 孔口面积m? C0?f(Re,m)管道面积当实验装置确定，m 确定， C0?f(Re) 测定过程中，用基准流量计测定管路中的流量，用压差计测定孔板前后的压差，即可通 过?式求出值。 三、实验装置: 1.设备参数:管道直径 0.027m，孔板直径 0.018m 2.实验装置:水泵，U型管压计，孔板流量计，涡轮流量计，调节阀门，水箱 四、实验步骤: 1.水箱充水至80%。 2 2.实验开始前，关闭流体出口控制阀门，打开水银压差计上平衡阀。 3.启动循环水泵。 4.分别进行管路系统、引压管、压差计的排气工作，排出可能积存在系统内的空气，以保证数据测定稳定、可靠。 ?管路系统排气:打开出口调节阀，让水流动片刻，将管路中的大部分空气排出，然后将出口阀关闭，打开管路出口端上方的排气阀，使管路中的残余空气排出。 ?引压管和压差计排气:依次打开并迅速关闭压差计上方的排气阀，反复操作几次，将引压管和压差计内的空气排出。排气时要注意严防U型压差计中的水银冲出。 5.排气结束后，关闭平衡阀。 6.将出口控制阀开到最大，观察最大流量范围或最大压差变化范围，据此确定合理的实验布点。 7.根据实验布点调节流量，读出每一流量下的?P值。注:流量调节后，须稳定一段时间，方可测取有关数据。 8.实验结束时，先打开平衡阀，关闭出口阀门，再关泵和电源。 五、实验注意事项: 1.检查应开、应关的阀门。 2.排气中，严防U型压差计中的水银冲出。 3.待流动稳定后才能测试数据，每经过一次流量调节需3~5min稳定。 4.在最大流量范围内，合理进行实验布点。 3 六、实验数据: 1、 实验数据记录 (1) 流量计校正 七、实验结果讨论及误差分析 由Co随Re的变化趋势图可知:孔板流量计的孔流系数Co随Re的增大而减小。 (1) 在进行流量校正实验时，实际操作及用的是量筒和秒表在读数时都存在误差，使得流量校正方程不准，在后面计算流体流速时有一定误差; (2) 直管阻力和局部阻力读数时由于液面不稳使得读数时存在误差; (3) 实验开始前，对管路系统、引压管、压差计排气不充分，也会导致测定数据不稳定、不可靠; (4) 数据处理过程中也存在误差，从而给实验结果带来误差。 篇二:流量计校正实验 沿程阻力实验报告 班级:核工程12 姓名:李汉臻 学号:2110302044 实验日期:2013-5-2 一、 实验任务及要求: 1. 用三角堰、涡轮流量计校正孔板流量计，实验测定流量计的流量系数 2. 作出流量μ系数与雷诺数Re之间的关系曲线，从而确 4 定μ=常数的范围和数值 二、 设备简图: 表2-1 试验段参数 三、 实验方法简述: 若按理想流体考虑，孔板流量计理论流量:A2 Q理论= 1?(2 2 实验中认为更为精确的仪器(三角堰、涡轮流量计)测得的数据更加接近真实值。从而借此校正孔板流量计，引入修正系数μ。 μ= ??实际??理论 考虑粘性影响，则流量系数与雷诺数的关系为μ=f(Re) 其中: 三角堰流量测量: 0.0205 Q=(1.334+?H2.5 ?H=12.6??H′ 实验数据处理及计算: 表4-1 实验测量数据 5 表4-2 数据处理结果 四、 附图: 五、 数据结果分析: 1、 用三角堰校正孔板流量计时，由图线看出在Re大于73000 的范围内μ-Re曲线走势接近平稳，μ趋于常数0.596。从而可依据此曲线在一定雷诺数范围内对孔板流量计进行校正。 2、 用涡轮流量计校正孔板流量计时，由图线看出在Re大于 48000的范围内μ-Re曲线走势接近平稳，μ趋于常数0.603。从而可依据此曲线在一定雷诺数范围内对孔板流量计进行校正。 六、 讨论及思考问题: 1. 测压管孔的设置位置对流量系数有什么影响, 由于测压管孔的设置的位置不同，在考虑关内沿程阻力损失的情况下，导致不同截面流量测得数据有差别，从而造成流量系数不同。 2. 流量计内摩擦损失对流量系数有什么影响, 造成流量计读数偏小，进而影响流量系数的测得值偏小。 篇三:流量计流量的校正实验 流量计流量的校正实验 6 一( 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出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)、给出孔流系数(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、压强等操作条件与原来标定时的条件不同，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面积都是固定的，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。而另一类流量计中，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，此类的典型代表是转子流量计。 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，本实验采用自制的孔板流量计测定液体流量，用容量法进行标定，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，造成孔板前后产生压强差， 7 可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。其基本构造如图1所示。 若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d2，流体的密度为ρ，则根据柏 努利方程，在界面1、2处有: 图1孔板流量计 2 u2?u12p1?p2?p ?? 2?? ? 或 由于缩脉处位置随流速而变化，截面积A2又难以指导，而孔板孔径的面积A0是已知的，因此，用孔板孔径处流速u0来替代上式中的u2， 又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。 ? 对于不可压缩流体，根据连续性方程可知u1? A0 u0，代入上式并整理可得: 8 A1 u0? 令 C0? 则 u0?C根据u0和A0即可计算出流体的体积流量: V?u0A0?C0A02?p/ 或V?u0A0?C0A02gR(?i??)/?式中:V,流体的体积流量， m3/s;R,U形压差计的读数，m; ?i,压差计中指示液密度，kg/m3; C0,孔流系数，无因次; C0由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定，具体数值由实验测定。 当孔径与管径之 比为一定值时，Re超过某个数值后，C0接近于常数。一般工业上定型的流量计，就是规定在C0为定值的流动条件下使用。C0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10d1，下游为5d2。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，称之为永久损失。d0/d1的值越小，永久损失越大。 2.文丘里流量计的校核 9 孔板流量计的主要缺点时机械能损失很大，为了克服这一缺点，可采用一渐缩渐括管，如图2所示，当流体流过这样的锥管时，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。 文丘里管收缩锥角通常取15?,25?，扩大段锥角要取得小些，一般为5?-7?，使流速改变平缓，因 为机械能损失主要发生在突然扩大处。 图2 文丘里流量计 文丘里流量计测量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子进行计算，式中u0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C0约为0.98-0.99。机械能损失约为: 2 wf?0.1u0 文丘里流量计的缺点是加工比孔板复杂，因而造价高，且安装时需占去一定管长位置，但其永久损失小，故尤其适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、流量计、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)。 图3流量计校合实验示意图 四.实验步骤 10 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，用容积法测量流量，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中，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(秒表配合计量筒)算得流量V(m3/h); (2)根据u? 4V ，孔板取喉径d0,15.347mm，文丘里取喉径d,12.403mm; 2 ?d (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u0?C和 ?p??gR，求得C0值。 (4)根据Re? du? ? ，求得雷诺数，其中d取对应的d0值。 11 (5)在坐标纸上分别绘出孔板流量计和文丘里流量计的C0,Re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? 1. 将所有原始数据及计算结果列成，并附上计算示例。 2. 在单对数坐标纸上分别绘出孔板流量计和文丘里流量计的C0,Re图。 3. 讨论实验结果。 六.思 1. 孔流系数与哪些因素有关, 2. 孔板、文丘里流量计安装时各应注意什么问题,3. 如何检查系统排气是否完全, 12