自循環文丘裏（lǐ）實驗說明書

一、自循環文丘裏實驗說明書-實驗（yàn）目的
1．了解文丘裏流量計的工作原理，掌握文丘裏流量計（jì）的水力特（tè）性（xìng）。
2．觀察文丘裏管壓力水頭、速度水頭（tóu）的沿程變化，加深對伯努利方程的理解。
3．測定文丘（qiū）裏管流量係數，掌握應（yīng）用文丘裏流量計（jì）量（liàng）測管道流量（liàng）和氣—水多管（guǎn）壓差計量（liàng）測（cè）壓差的技（jì）術。
二、實驗裝置
文丘裏流量計（jì）實（shí）驗裝置如下圖所示（shì）。

文丘裏流量計實（shí）驗裝置圖

1．自（zì）循環（huán）供水器 2．實驗台 3．可控矽無級調速器（qì）(本裝置無) 4．恒壓水箱 5．溢流（liú）板 6．穩水孔板 7．文丘裏管（guǎn） 8．測壓計（jì）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（shí）驗原理（lǐ）
流體流徑文丘裏管時，根據（jù）連續性方程（chéng）和伯努利方程

（常數）

（常數）
得不（bú）計阻力作用時的（de）文丘裏管過水能力關係式（1、2斷麵）

由於阻力的存（cún）在，實際通過的流量

恒小於

。引入一無（wú）量綱係數

（

稱（chēng）為流（liú）量係（xì）數），對計算所得的流量（liàng）值進行修正。

在實驗中（zhōng），測得流量（liàng）

和（hé）測壓管水頭差

，即可求得流量係數

，

一般在（zài）0.92～0.99之（zhī）間。
上式中

—儀器常（cháng）數

—兩斷麵測壓管水頭差（chà）

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（tǐ）靜力學方（fāng）程

得

則

由圖可（kě）知

式中，

、

分別為各測壓管的液麵讀數。
四、實驗方法與步（bù）驟
1．測（cè）記（jì）各有關（guān）常數。
2．打（dǎ）開測壓架上部排氣閥（fá）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（qì）閥F₁、F₂。
3．開啟（qǐ）水泵電源，給恒壓水箱供水（shuǐ）。
4．排氣。待溢（yì）流之後，對實驗係統進行排氣，方法為：連續開關實（shí）驗流量調節閥12數次，排（pái）盡實驗管道內氣體；觀（guān）測傳感器一端連接管內（nèi）是否有氣泡（pào），若有，關閉實驗流量調節閥12，打開電測儀端排氣（qì）閥，待連續出水，管道內（nèi）無氣泡（pào）即可（kě）。排（pái）氣完畢，關閉實驗流量調節閥（fá）12。
5．測壓架調平及電測儀調零。在恒壓水箱內（nèi）水位恒定（溢（yì）流）、關閉實驗流量調（diào）節閥12狀（zhuàng）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（bú）平需調平，待調平之後，關（guān）閉（擰緊）排氣閥F₁、F₂；同（tóng）時對電測儀（yí）進行調零。
6．調（diào）節（jiē）各測管水柱高（gāo）度。在恒壓水箱內水（shuǐ）位恒定（溢流）狀（zhuàng）態下，全開實驗流量調節閥12，此時（shí）測（cè）壓架內測壓（yā）管1、3水位（wèi）上（shàng）升，2、4水位下（xià）降。若h₁比h₃高（gāo），適（shì）當開啟測（cè）壓架上部排氣閥F₁，待h₁≈h₃，迅速擰緊排氣閥F₁，反之，重複步驟5；若h₄比h₂高，適當開啟測（cè）壓架上部排氣閥F₂，待h₂≈h₄，迅速擰緊排氣閥F₂，反之，重複步驟5；若在實驗流量調（diào）節閥12全開狀態下，測（cè）壓管1、3水位過高，或者測壓管2、4水（shuǐ）位過低，導致讀數不在滑尺讀數範圍之內，可適當關小實驗流量調節閥12，保證測壓管1、2、3、4讀數（shù）都在滑尺讀數（shù）範圍之內。
7．實驗開始，待水流穩定後，讀取各測壓管的液麵讀數h₁、h₂、h₃、h₄，並用體積法或重量法測定流量；逐次關小流量（liàng）調節閥12，改（gǎi）變流量7～9次，重（chóng）複上述步驟。注意調（diào）節閥門應緩慢，如（rú）測管（guǎn）內液麵波動時，應取時均值。

五、實驗記錄及（jí）計算
1．記錄計算有關常（cháng）數實驗裝置台（tái）號No.________

________cm

________cm
水溫t________℃ 水運動粘度 v________cm ²/s
2．實驗記錄表

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