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一、實驗目的
1．了解文丘里流量計的工作原理，掌握文丘里流量計的水力特性。
2．觀察文丘里管壓力水頭、速度水頭的沿程變化，加深對伯努利方程的理解。
3．測定文丘里管流量系數，掌握應用文丘里流量計量測管道流量和氣—水多管壓差計量測壓差的技術。
 
二、實驗裝置
文丘里流量計實驗裝置如下圖所示。

文丘里流量計實驗裝置圖
1．自循環供水器   2．實驗臺   3．可控硅無級調速器(本裝置無)    4．恒壓水箱  5．溢流板   6．穩水孔板   7．文丘里管  8．測壓計氣閥(F₁、F₂)  9．測壓計  10．滑尺  11．多管壓差計  12．實驗流量調節閥
 
三、實驗原理
流體流徑文丘里管時，根據連續性方程和伯努利方程
（常數）
（常數）
得不計阻力作用時的文丘里管過水能力關系式（1、2斷面）

由于阻力的存在，實際通過的流量恒小于。引入一無量綱系數（稱為流量系數），對計算所得的流量值進行修正。


在實驗中，測得流量和測壓管水頭差，即可求得流量系數，一般在0.92～0.99之間。
上式中 —儀器常數

—兩斷面測壓管水頭差

用氣—水多管壓差計或電測儀測得，氣—水多管壓差計測量原理如下圖所示。 

氣—水多管壓差計原理圖
根據流體靜力學方程

得
則

由圖可知           
式中，、、、分別為各測壓管的液面讀數。
 
四、實驗方法與步驟
1．測記各有關常數。   
2．打開測壓架上部排氣閥F₁、F₂，往測壓管2、3內注水至刻度值24.5cm左右，關閉（擰緊）排氣閥F₁、F₂。
3．開啟水泵電源，給恒壓水箱供水。
4．排氣。待溢流之后，對實驗系統進行排氣，方法為：連續開關實驗流量調節閥12數次，排盡實驗管道內氣體；觀測傳感器一端連接管內是否有氣泡，若有，關閉實驗流量調節閥12，打開電測儀端排氣閥，待連續出水，管道內無氣泡即可。排氣完畢，關閉實驗流量調節閥12。
5．測壓架調平及電測儀調零。在恒壓水箱內水位恒定（溢流）、關閉實驗流量調節閥12狀態下，打開測壓架上部排氣閥F₁、F₂，觀測測管h₁、h₄讀數是否相等，（允許有1mm誤差），不平需調平，待調平之后，關閉（擰緊）排氣閥F₁、F₂；同時對電測儀進行調零。
6．調節各測管水柱高度。在恒壓水箱內水位恒定（溢流）狀態下，全開實驗流量調節閥12，此時測壓架內測壓管1、3水位上升，2、4水位下降。若h₁比h₃高，適當開啟測壓架上部排氣閥F₁，待h₁≈h₃，迅速擰緊排氣閥F₁，反之，重復步驟5；若h₄比h₂高，適當開啟測壓架上部排氣閥F₂，待h₂≈h₄，迅速擰緊排氣閥F₂，反之，重復步驟5；若在實驗流量調節閥12全開狀態下，測壓管1、3水位過高，或者測壓管2、4水位過低，導致讀數不在滑尺讀數范圍之內，可適當關小實驗流量調節閥12，保證測壓管1、2、3、4讀數都在滑尺讀數范圍之內。
7．實驗開始，待水流穩定后，讀取各測壓管的液面讀數h₁、h₂、h₃、h₄，并用體積法或重量法測定流量；逐次關小流量調節閥12，改變流量7～9次，重復上述步驟。注意調節閥門應緩慢，如測管內液面波動時，應取時均值。
 
五、實驗記錄及計算
1．記錄計算有關常數                         實驗裝置臺號No.________
________cm           ________cm
水溫t________℃         水運動粘度 v________cm ²/s
2．實驗記錄表

次數	測壓管讀數(cm)				水量 (cm3)	測量時間 (s)
	h1	h2	h3	h4
1
2
3
4
5
6
7
8

 
3. 實驗計量表                                    
K=________cm^2.5/s

次數	(cm3/s)	(cm)	Re	(cm3/s)
1
2
3
4
5
6
7
8

4．繪制～與Re～ 曲線圖。

六、實驗分析與討論
1．本實驗中，影響文丘里管流量系數大小的因素有哪些？哪個因素最敏感？對本實驗的管道而言，若因加工精度影響，誤將值取代值時，本實驗在最大流量下的值將變為多少？
2．為什么計算流量與實際流量不相等？
3．文丘里流量計能否傾斜安裝，為什么？