自循環文丘里流量實驗裝置

A. 文丘里流量計實驗re怎麼算

雷諾數一種可用來表徵流體流動情況的無量綱數：Re=ρvd/μ。

其中v、ρ、μ分別為流體的流速、密度與黏性系數，d為一特徵長度。例如流體流過圓形管道，則d為管道的當量直徑。利用雷諾數可區分流體的流動是層流或湍流，也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力。

物體在不可壓縮粘性流體中作定常平面運動時，所有的無量綱數由兩個參數確定：攻角α和雷諾數Re。為了實現動力相似，除了要求模型和實物幾何相似外，還必須保證攻角和雷諾數相等。第一個條件總是容易實現的，而第二個條件一般很難完全滿足。

特別是，當被繞流物體尺度比較大時，模型比實物小很多倍，就需要很大地改變流體繞流速度，密度和粘度。這在實際中是很困難的，因為在低速風洞中，風速的提高總是有一定限度的。所以相似律不能嚴格滿足，只能近似實現。當然，這樣做對空氣動力學特性會有影響，例如，最大阻力系數要降低，最小阻力系數會升高等。

但是，只要實物的雷諾數Rep和模型的雷諾數Rem相差不太大，就可以利用某些經驗方法加以修正，使實驗結果在實踐中仍能得到應用。當然最好的辦法是建造巨大的、可在其中對真實飛機吹風的風洞，或建造壓縮空氣(密度較大)在其中作用的循環式閉口風洞，以便達到加大模型試驗雷諾數的目的。

B. 流體力學題，文丘里流量計，求大神帶我飛

如圖，文丘里流量計，是一種常用的量測管道流量的裝置。

C. 文丘里流量計的原理

新一代差壓式流量測量儀表，其基本測量原理是以能量守恆定律——伯努力方程和流動連續性方程為基礎的流量測量方法。內文丘里管由一圓形測量管和置入測量管內並與測量管同軸的特型芯體所構成。特型芯體的徑向外表面具有與經典文丘里管內表面相似的幾何廓形，並與測量管內表面之間構成一個異徑環形過流縫隙。流體流經內文丘里管的節流過程同流體流經經典文丘里管、環形孔板的節流過程基本相似。內文丘里管的這種結構特點，使之在使用過程中不存在類似孔板節流件的銳緣磨蝕與積污問題，並能對節流前管內流體速度分布梯度及可能存在的各種非軸對稱速度分布進行有效的流動調整（整流），從而實現了高精確度與高穩定性的流量測量。

D. 測水流文丘里流量計

具體要看介質以及所需流量計的大小來確定，目前經常應用的自祐儀表系列文丘里流量計又稱經典文丘里管、古典文丘里管，習慣稱文丘里管，標准文丘里管。是根據文丘里效應研製開發後種節流式流量感測器，是一種標准節流裝置。在50-1200mm口徑范圍內無需實流標定，因其精度較高、壓損小，不易磨損，常作為貿易結算類流量儀表用於蒸汽、天然氣、石油化工類介質的精確測量。其設計、製造是按國標GB/T2624－93或ISO5167設計製造，按國標JJG640－94檢定的。用於測量封閉管道中單相穩定流體的流量，常用於測量空氣、天然氣、煤氣、水等流體的流量。在標准節流裝置中，它所要求的上、下游直管段最短、永久壓力損失最小、性能穩定、維護方便。因其計算準確、能耗小，已廣泛用於石油、化工、電力、冶金行業。
二、分類：
文丘里流量計按其安裝方式不同分為管道式文丘里流量計和插入式文丘里流量計，管道式文丘里流量計又可分為標准文丘里流量計（普通管道）和矩形文丘里流量計，矩形文丘里流量計是內藏式文丘里管，主要是針對工業企業中大管徑、低流速、大流量各類氣體進行流量測量，具有獨特的結構設計，並在國家大型重點風洞實驗室進行實流標定。可廣泛用於石油、化工、冶金、電力等行業大管徑流體的控制與計量。插入式文丘里流量計主要用於口徑太大，安裝直管道較短或安裝位置受限制又對流量測量精度要求不高的場使用，其具有安裝調試方便，無需切開管段，成本低廉等特點，目前常用於替代矩形文丘里及機翼測風裝置，用於風流量的測量。
按加工製造方式不同分為粗鑄收縮段的標准文丘里流量計，具有機械加工收縮段的文丘里流量計、具有粗焊鐵板收縮段的文丘里流量計。
三、技術參數:
1.公稱直徑： 50mm≤DN≤1200mm ,超過1200mm需標定
粗鑄收縮段：100mm≤DN≤800mm
機械加工收縮段：50mm≤DN≤250mm
粗焊鐵板收縮段：200mm≤DN≤1200mm
2. 節流孔徑比β：0.3≤β≤0.75
粗鑄收縮段：0.3≤β≤0.75
機械加工收縮段：0.4≤β≤0.75
粗焊鐵板收縮段：0.4≤β≤0.7
3.雷諾數范圍： 2×105≤ReD≤2×106
粗鑄收縮段：2×105≤ReD≤2×106
機械加工收縮段：2×105≤ReD≤106
粗焊鐵板收縮段：2×105≤ReD≤2×106
4.精度等級：0.5級 1級 1.5級
5.材質
粗鑄收縮段：鑄鐵或銅
機械加工收縮段：碳鋼或不銹鋼
粗焊鐵板收縮段：碳鋼或不銹鋼
6.公稱壓力:0.25-6.3Mpa
7.連接方式：法蘭聯接、直接焊接
8.參照標准：GB/T2624-2006、JJG640-94
四、主要特點:
1.結構簡單，耐用，性能穩定，不易堵塞。
2.壓力損失小，節約流量輸送所需的能源，可以用於兩相流，混相流，低流速、大管徑、異形管等復雜流量的測量。
3.准確度高、重復性好，壓損小，所需直管道較短。
4.在通徑50-1200范圍內，不需要實流標定。超出這個范圍，可以參比設計製造。當需要較高精度時，可進行實流標定。
5.本體安裝尺寸較大，對於大口徑儀表，不便於運輸安裝，可考慮用標准孔板，或插入式雙文丘里流量計。
五、測量原理:
充滿管道的流體，當它流經管道內的節流件時，流速將在文丘里管喉頸處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，於是節流直管的喉部前後產生了壓差。流體流量越大，產生的差壓越大，這樣可根據差壓的大小來衡量流量的大小。這種測量原理是以流動性連續方程（質量守恆定律）和伯努利方程（能量守恆定律）為基礎的。

E. 通過實驗曲線說明文丘里流量計的流量系數隨流量有什麼變化規律

4
雷諾實驗

一、實驗目的要求

1
．觀察層流、紊流的流態及其轉換特徵；

2
．測定下臨界雷諾數，掌握圓管流態判別准則；

3
．掌握誤差分析在實驗數據處理中的應用。

二、實驗原理

1
．實驗裝置圖

自循環雷諾實驗裝置圖

1.
自循環供水器；
2.
實驗台；
3.
可控硅無級調速器；
4.
恆壓水箱；
5.
有色水水管；

6.
穩水孔板；
7.
溢流板；
8.
實驗管道；
9.
實驗流量調節閥。

2
．實驗原理

根據雷諾數的表達式
Re=VD/
ν

，結合連續性方程
Q=AV
，得
Re=4Q/(
π
D
ν
)

其中
V
表示管道中的平均流速，
D
表示管道直徑，
為水的運動粘性系數。通過層流與紊流的
運動學特點，觀察、判斷層流向紊流轉變時的情況，並測量相應數值，按上式計算獲得雷諾數。層
流向湍流轉變的臨界狀態所測雷諾數稱為上臨界雷諾數，
湍流向層流轉變的臨界狀態所測雷諾數稱
為下臨界雷諾數。

水的運動黏性系數與溫度有關，可由下式計算出

其中
T
為溫度，以攝氏度為單位。

三、實驗方法與步驟

1
．測記本實驗的有關常數。

2
．觀察兩種流態。

打開開關
3
使水箱充水至溢流水位，
經穩定後，
微微開啟調節閥
9
，
並注入顏色水於實驗管內，
使顏色水流成一直線。通過顏色水質點的運動觀察管內水流的層流流態，然後逐步開大調節閥，
通
過顏色水直線的變化觀察層流轉變到紊流的水力特徵，
待管中出現完全紊流後，
再逐步關小調節閥，
觀察由紊流轉變為層流的水力特徵。

5
3
．測定下臨界雷諾數。

(1)
將調節閥打開，
使管中呈完全紊流，
再逐步關小調節閥使流量減小。
當流量調節到使顏色水
在全管剛呈現出一穩定直線時，即為下臨界狀態；

(2)
待管中出現臨界狀態時，用體積法測定流量；

(3)
根據所測流量計算下臨界雷諾數，並與公認值（
2300
）比較，偏離過大，需重測；

(4)
重新打開調節閥，使其形成完全紊流，按照上述步驟重復測量不少於三次；

(5)
同時用水箱中的溫度計測記水溫，從而求得水的運動粘度。

[
注意
]
(1)
每調節閥門一次，均需等待穩定幾分鍾；

(2)
關小閥門過程中，只許漸小，不許開大；

(3)
隨出水流量減小，應適當調小開關，以減小溢流量引發的擾動。

4
．測定上臨界雷諾數。

逐漸開啟調節閥，使管中水流由層流過渡到紊流，當色水線剛開始散開時，即為上臨界狀態，
測定上臨界雷諾數
1~2
次

F. 如何控制流量使實驗點在λ-re圖上分布的比較均勻

流量計校核實驗過程一、文丘里流量計（一）實驗目的 1、找出文丘里流量計的流量和壓差之間的關系曲線。 2、測定文丘里流量計的流量系數。（二）基本原理 根據柏努利原理，流量與文氏流量計前後的壓差有如下關系： （4-14）式中： —體積流量m3\/s； —文氏管喉頸截面積，m2； Cv —文丘里流量計流量系數，無因次； R —U形壓差計的讀數，m； —壓差計內指示液密度，kg\/m3。—流體密度。kg\/m3。但是，流量系數的數值，往往要受到文氏計的結構和加工精度，以及流體性質、溫度、壓力的影響。因此，在現場使用這類數量計之前往往需要對流量計進行校正，即測定不同流量下的壓差計讀數，直接繪成曲線，或求得CV與Re之間關系曲線（流量系數CV在喉徑與管徑之比一定時隨Re數而變，其值由實驗測得），以備使用時查校。（三）實驗裝置實驗裝置及流程如圖4-12所示，文氏流量計裝在φ34×3mm不銹鋼管上，為了保證正常測量條件，流量計前、後必須有足夠長的直管段，其長度應使流體流過管件產生的渦流全部消失（具體安裝尺寸應查規定）。文氏計的壓差用U形壓差計測量，壓差計上部裝有放氣夾和平衡夾，放氣夾用以排出測壓管中積存的空氣，平衡夾用以平衡壓差計兩臂的壓力，防止沖走水銀，實驗用水，由泵從水箱輸入管路，由計量槽計量流量，然後放回水箱，循環使用，水溫由溫度計測量。圖4-12 流量計實驗裝置流程圖1、入口閥；2、文氏計；3、排水管；4、計量槽；5、液面計；6、排水閥；7、U形水銀壓差計；8、平衡夾；9、放氣夾。（四）實驗方法 1、熟悉實驗裝置及流程，觀察壓差計測壓導管與文氏計測壓接頭的連接，打開平衡夾和放氣夾。 2、打開管道進口閥，排除管道中的氣體，逐漸關小出口閥，使管道處於正壓，讓水經測壓導管由放氣管流出，以排出測壓系統中的空氣，待空氣排凈後，先關閉U形壓差計上部的放氣夾，然後關閉平衡夾。 3、關閉出口閥門，檢查壓差計左右兩臂讀數是否相等，否則，表明測壓系統中有空氣積存，需要重新排氣。 4、在進口閥全開的條件下，用出口閥調節流量進行實驗，由小流量到大流量或反之，記取8~10組數據，水的體積流量可根據計量槽中水量的增長和相應時間確定。 5、做完實驗後，將出口閥關閉，檢查壓差計讀數是否為零，若不為零應分析原因，並考慮是否要重做。 6、最後，將進口閥門關閉。松開壓差計上部平衡夾和放氣夾。（五）數據處理 1、在雙對數坐標紙上，用流量 對壓差計數R作圖，確定流量與壓差之關系。 2、根據實驗數據，計算流量系數Cv和對應點的Re數，在雙對數坐標紙上標繪CV-Re數之間的關系。（六）討論 1、試分析流量系數與哪些因素有關？ 2、在你所繪制的 ~R圖中，所得直線斜率是多少？理論上斜率應是多少？ 二、孔板流量計（一）實驗目的 1、找出孔板流量計的流量和壓差計讀數之間的關系曲線。 2、測定孔板測量計的孔流系數，並給出C0~Re的關系曲線。（二）基本原理 根據柏努利原理，流量與孔板流量計前後的壓差有如下關系： （4-15）式中 —體積流量，m3\/s； —孔板流量計的孔流系數，無因次； —孔口面積，m2； R —U形壓關計的讀數，m; —壓差計內指標液密度，kg\/m3； — 被測流體密度，kg\/m3； 孔流系數的數值，往往要受到流量計本身的結構和加式精度，以及流體性質、溫度、壓力等因素的影響，因此在現場使用這類流量計往往需對流量計進行校核，即測定不同流量下的壓差計讀數，直接繪成曲線，或求得Co與Re之間的關系曲線，以備使用時查校。（三）實驗裝置實驗裝置及流程如圖4-13所示，水從水箱經離心泵，經出口閥（調節流量用），再經過孔板流量計，最後由活動擺頭控制，流入計量槽，流量計量結束後，放回水箱，孔板流量計的孔徑為24.33mm，管道採用1 聚丙烯塑料管（內徑36.26mm），水溫由溫度計測量。圖4-13 流量計校核及流體阻力實驗流程圖1.離心泵 2.出口閥 3.孔板流量計 4.U形壓差計5.倒U形壓差計 6.計量槽 7.水箱 8.活動擺頭 圖中所畫倒U形壓差計8乃系流體阻力實驗所用，本實驗可不考慮，閥A、B、C、D與本實驗無關，均關閉。 本實驗設備使用時應注意以下事項： 1、水箱：實驗前應將水箱充滿水，以備循環使用，如水溫變化不大，可不必換水。 2、離心泵：①離心泵啟動前，一般要灌水排氣，本設備因為水泵位置比水箱液面低，水會自動流入泵內，故可省去這一操作。 ②離心泵必須在出口閥關閉情況下啟動，這樣可以防止因啟動電流太大燒毀馬達，也可以防止因啟動時水流沖擊過大將壓差計中的水銀沖跑 ③啟動前應檢查水泵是否轉動靈活，注意勿使人接觸電機或水泵，合閘時，動作要堅決，避免接觸不好。 ④啟動後應觀察水泵壓力表指針是否轉動，如仍在零點，應停車檢查，如果一切正常，可緩緩打開出口閥，不使水泵長時間在出口閥關閉下運轉。⑤停車時，應先關出口閥，然後拉開電閘。圖4-14 U型管示意圖 3、U形壓差計：構造如圖4-14所示，使用時要先充好水銀（約至管高一半處）及水，不得夾有氣泡，否則會影響壓力傳遞，導致誤差。故必須進行排氣操作，排氣的方法是，先開動水泵，打開U形管頂上的兩個小考克，待氣泡隨水流一齊流出，至水流均勻，無氣泡夾帶即可。 如果打開考克，無水排出，或還吸氣進去，表示測壓點負壓，可增大主管內的流速，即能出現正壓排水，壓差計讀數時要力求准確，一般在水流穩定後才讀數，如果液面波動，應讀取平均值，讀時應以水銀凸出面為准，讀取U形管中液面差值R後按下式計算： N\/m2 （4-16）（四）實驗方法 1、關閉出口閥，啟動離心泵。 2、排氣：將設備中各管路上的閥門、放氣咀，壓差計平衡閥等全部打開，然後將出口閥開到最大，以排出設備中的積存空氣，直至測壓連接管（玻璃管）內無氣泡時為止，然後，關閉出口閥，檢查空氣是否排盡，若此時關閉水銀……水U管壓差計的平衡夾，U管壓差計讀數零時，表示空氣已經排盡，否則，要重新排氣。 3、用出口閥調節流量進行實驗，由小流量到大流量或反之，記取8~10組數據，水的體積可根據計量槽中水量的增加和相應的時間確定的。 4、作完實驗後，將出口閥關閉，檢查壓差計讀數是否為零，若不為零應分析原因，並考慮是否要重做。（五）數據處理 1、在雙對數坐標紙上，用流量V對壓差計讀數R作圖，確定流量與壓差之間的關系。 2、根據實驗數據，計算孔流系數Co的對應點的Re數，以雙對數坐標紙上標繪Co~Re的關系。（六）討論 1、試分析孔流系數與哪些因素有關？ 2、把你所繪Co~Re圖與教材中相比較，是否一致？若不一致，找出原因

G. 文丘里流量計實驗中流量計在安裝時是否必須保證水平如不水平上述流量公式是否可應用

文丘里流量計安裝，除了水平還可以垂直；
如果不是這兩種安裝，測得流量肯定會有影響，因為會使上下流速不一致而導致結果有偏差。

H. 文丘里流量計

因為文丘里流量計是處於有壓介質中工作,必然存在泄露
因此,計算流量總是小於實際流量.
而在測量氣體時，可膨脹性系數ε採用理論計算值，計算公式為GB/T2624-93。並非針對實際氣體唯一測定的,而是套用了經驗公式,因此也必然存在誤差.

I. 文丘里流量計實驗過程中流量可否無限大為什麼

不行，因為什麼流量計都有一個量程，儀表上面會標注，超出量程的數據沒有依據的。
不管是流量計，神馬儀表都不行！

J. 文丘里管流量計工作原理

文丘里流量計
等的基本原理
充滿文丘里流量計管道的流體，當它流經文丘里流量計管道內的節流件時，流速將在文丘里流量計節流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，於是在文丘里流量計節流件前後便產生了壓差。流體流量愈大，產生的壓差愈大，這樣可依據壓差來衡量流量的大小。這種測量方法是以流動連續性方程(
質量守恆定律
)和
伯努利方程
(
能量守恆定律
)為基礎的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關，例如當文丘里流量計
節流裝置
形式或文丘里流量計管道內流體的物理性質(密度、粘度)不同時，在同樣大小的流量下產生的壓差也是不同的。