文丘里综合型实验
一．实验目的和要求
1、了解文丘里流量计的构造、原理和适用条件，率定流量因素μ。 2、掌握应用气—水多管压差计量测压的方法
3、通过确定文丘里流量计最大允许过流量的设计性实验，体验理论分析和实验相结合的研究过程。
二．实验原理
根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式 式中：Δh为两断面测压管水头差。
由于阻力的存在，实际通过的流量Q恒小于Q’。今引入一无量纲系数μ=Q/Q’（μ称为流量系数），对计算所得的流量值进行修正。 即
另，由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的Δh为
三、实验方法与步骤?
(1)排气方法
多管压差计12及其连接管的排气：水箱溢满状态下，开关调节阀14数次，在开关交替时，停顿操作片刻，滞留水体中的空气即通过实验管道排除，排气后测压管液面滑尺读数h1-h2=h3-h4为0，h的下标为测压管的序号。压差传感器9及其两连接管的排气。 （2）调节多管压差计
全开调节阀14检查各测压管液面是否处于滑尺读数范围内？否则，按下列步骤调节：1、关阀14，拧开气阀11，待各测压管中液位稳定后，将清水注入压差计12中编号2、3的测管内；2、拧紧气阀11，全开调节阀14，若压差计2中编号为1、3的测压管液面上升过高，可微微松开相应的气阀11。 （3）调节压差电测仪
关闭阀门14的情况下，文丘里流量计中充满水但流速为零。此时，测点1和2压差应为零，电测仪读值也应为零；若不为零，可旋转电测仪面板上的调零旋钮，使读值为零。 （4）测压管水头差h测量
1、读取气—水多管压差计12各测压管的液面读数，2、直接读取压差电测仪8的读数值。 （5）真空度测量
实验时，将电测仪传感器低压端用连通管连接于文丘里流量计后颈处，电测仪传感器高压端（即红色点）端接通大气，并调整传感器放置高度，使高压端口与文丘里流量计后颈处的测点齐平。此时，即可测量测点的真空度。 （6）流量测量
实验流量用调节阀14调节，用称重法测量。
。
四．实验注意事项
流量计要与管道同心
垫片要与管道同心，不能凸出于管道中
两根导压管的最高端的高度要一致
要有取压的根部阀（截止阀） 防冻
气体的导压管应向上引出，液体的应向下引出。
五．实验数据处理
1.记录有关信息及实验常数
实验设备名称：文透利实验仪d1=1.40*10^-2md2=0.698*10^-2m水温T=12.8℃ 2.实验数据记录及计算结果
记录表
次数 H1 /(10-2m) 1 2 3 4 5 6 47.7 47.3 47.6 50.6 48.6 47.5 H2 /(10-2m) 21.1 21.1 20.8 17.6 18.1 14.3 H3 /(10-2m) 7.4 7.6 8.3 11.5 10.2 4.2 计算表
次数 1 2 3 27 42 65 qv H=h1-h2=h3-h4 /(10-2m) 7.8 8 10.8 9.3 19.53 30.23 Re Qv’ /(10-6m3/s) 4.915 4.978 5.784 4.069 8.437 11.237 μ H4 /(10-2m) 26.2 25.8 24.3 20.7 23.7 24.7 200 420 650 850 360 260 10 10 10 10 10 10 测压管读数 水量 /(10-6m3) 测量时间t /s 4 5 6 85 36 26 24.4 17 12.7 .53 16.74 12.09 8.694 7.257 6.272 9.777 4.96 4.145 六．思考题
1文丘里流量计有何安装要求和适用条件？
流量计要与管道同心垫片要与管道同心，不能凸出于管道中两根导压管的最高端的高度要一致要有取压的根部阀（截止阀）防冻气体的导压管应向上引出，液体的应向下引出。
2为什么计算流量与实际流量不相等？
因为计算流量Q’是在不考虑水头损失情况下，即按理想液体推导的，而实际流体 存在粘性必引起阻力损失，从而减小过流能力，Q3本试验中，影响文丘里管流量系数大小的因素有那些？哪些因素最为敏感？可从Qd24d142gh着手分析。
4由式
可见本实验（水为流体）的μ值大小与Q、d1、d2、Δh有关。其中d1、d2 影响最敏感。
4对一个具体的文丘里管最大作用水头可为多大？可从文丘里管喉 颈处容易产生真空，允许最大真空值为6－7mH2O着手分析。
本实验若d1=1.4cm，d2=0.71cm，以管轴线高程为基准面，以水箱液面和喉 道断面分别为1—1和2—2计算断面，立能量方程得
则>0
<－52.22cmH2O
即实验中最大流量时，文丘里管喉颈处真空度
，而由本实验实测为
60.5cmH2O。进一步分析可知，若水箱水位高于管轴线4m左右时，实验中文丘 里喉颈处的真空度可达7mH2O
