2、 实验基本原理：
文丘里流量计是在管道中常用的流量计，它包括收缩段、喉管、扩散段三部分。由于喉管过水断面的收缩，该断面水流动能加大，势能减小， 造成收缩段前后断面压强不同而产生的势能差。此势能差可由压差计测得。 孔板流量计原理与文丘里流量计相同，根据能量方程以及等压面原理可得出不计阻力作用时的文丘里流量计（孔板流量计）的流量计算公式：
Q实 Q理
二、实验操作部分 1． 实验数据、表格及数据处理 2． 实验操作过程（可用图表示） 3． 结论
1. 实验步骤
（1） （2） （3） （4） 熟悉仪器，记录管道直径 D 和 d。 启动抽水机，打开进水开关，使水进入水箱，并使水箱保持溢流，使水位恒定。 检查尾阀 K，压差计液面是否齐平，若不平，则需排气调平。 调节尾阀 K，依次增大流量和依次减小流量。量测各次流量相应的压差值。共做 10 次。用体积法测量流量。
教 师 评 语
指导教师
年
月
日
2、思考题
（1）文丘里流量计和孔板流量计倾斜放置，测压管水头是否变化？ 答：如图，根据流体静力学方程：p1/r- H1-H3-Δh1+H3-Δ 得：p1/r= p2/r+ H1+Δh1+-Δh2- H2
则 z1
p1 p p p z 2 2 z 1 ( 2 H 1 h1 h 2 H 2 ) ( z 2 2 )
测 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
△h 孔 2.25 3.60 5.95 10.40 21.50 42.75 13.15 6.20 3.40 1.30
Q文理 36.17 49.86 60.52 80.47 116.36 170.23 88.23 61.06 41.24 25.58
Q孔理 54.25 68.63 88.23 116.64 167.71 236.49 131.16 90.06 66.69 41.24
为什么？
h2+H2=p2/r，
( z 1 H 1 ) ( z 2 H 2 ) h1 h 2
由图可知： h ( h1 h 2 ) ( h 3 h 4 ) ，式中， h 1 、 h 2 、 h 3 、 h 4 分别为各测压管的液面读数。因此，无论文丘里流量计是否倾斜安装，对测压管 读数都不影响。 （2）收缩断面前与收缩断面后相比，哪一个压强大？为什么？ 答：收缩断面前压强较大，收缩断面后管道扩大形成漩涡，产生负压。 （3）孔板流量计的测压管水头差为什么是 h3-h4+h5-h6？试推导之。 答：孔板流量计的测压管水头差为 3 管和 6 管的总水头差。3、4 两管的水头差为 h3-h4，而 4、5 两管相通，所以 3、5 两管的水
Q理 K h
其中： K

4
D d D
4
2
2
2g
4
d
h ( z1 p1 / ) ( z 2 p 2 / ) h h1 h 2
h h3 h 4 h5 h6
Байду номын сангаас
对于文丘里流量计： 对于孔板流量计：
根据实验室设备条件，管道的实测流量 Q 实由体积法测出。 在实际液体中，由于阻力的存在，水流通过文丘里流量计（或孔板流量计）时有能量损失，故实际通过的流量 Q 实一般比 Q 理稍小，因此在实际应 用时，上式应予以修正，实测流量与理想液体情况下的流量之比称为流量系数，即 3、主要仪器：量筒、秒表温度计各一个，其他设备如下图所示：
μ
文
μ
孔
0.963 0.954 0.940 0.922 0.913 0.903 0.936 0.944 0.957 0.970
0.642 0.693 0.645 0.636 0.634 0.650 0.630 0.640 0.592 0.601
3、实验结论: 由实验数据可得压差和流量的关系曲线如下图：
武汉大学教学实验报告
水利水电学院 实验名称 姓名 水利类专业 年级 2011 年 6 月 12 日 指导教师 学号 成绩 文丘里流量计及孔板流量计率定实验
一、预习部分 1． 实验目的 2． 实验基本原理 3． 主要仪器设备（含必要的元器件、工具）
1、 实验目的：
(1) 了解文丘里流量计和孔板流量计的原理及其实验装置。 (2) 绘出压差与流量的关系曲线，确定文丘里流量计和孔板流量计的流量系数 值。
头差为 h3-h4，5、6 两管水头差为 h5-h6，由此可以得到，孔板流量计的水头差为Δ h= h3-h4+ h5-h6。
（4）实测的μ 值大于 1 还是小于 1？ 答：实测μ < 1，实际流体存在粘性必引起阻力损失，从而减小过流能力所以μ < 1。 （5）每次测出的流量系数μ 值是否是常数？若不是则与哪些因素有关？ 答：由测量计算数据可知μ 不是常数，与流量 Q 的变化有关。
实验过程注意事项
（1） 改变流量时，需待开关改变后，水流稳定（至少 3～5 分钟） ，方可记录。 （2） 当管内流量较大时，测压管内水面会有波动现象。应读取波动水面的最高与最低读数的平均值作为该次读数。
2. 实验数据，表格及数据处理
（1） 有关常数圆管直径 D= 1.9 cm，圆管直径 d= 1 cm 。 （2） 实验数据及计算结果： 体积 时间 流量 水位 水位 水位 水位 水位 水位 △h 文 W(cm3) （s) （cm3/s) h1(cm) h2(cm) h3(cm) h4(cm) h5(cm) h6(cm) 638 18.31 34.84 30.60 29.60 30.30 22.80 7.65 12.90 1.00 859 18.06 47.56 30.55 28.65 29.90 22.10 7.80 12.00 1.90 720 12.66 56.87 30.35 27.55 29.50 21.40 9.15 11.30 2.80 849 11.44 74.21 30.05 25.10 28.65 19.75 10.90 9.40 4.95 850 8.00 106.25 29.25 18.90 26.80 15.60 15.20 4.90 10.35 850 5.53 153.71 27.45 5.30 22.80 5.55 25.50 0.00 22.15 859 10.40 82.60 29.85 23.90 28.20 18.75 12.00 8.30 5.95 877 15.22 57.62 30.35 27.50 29.50 21.35 9.25 11.20 2.85 890 22.56 39.45 30.55 29.25 30.20 22.60 7.90 12.10 1.30 809 32.62 24.80 30.65 30.15 30.65 23.30 7.25 13.30 0.50
三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）
1、 实验成果的评价
本实验的操作过程较为简单，实验误差有读数误差，实验中当流量达到最大值时，测压管水头为 h6 不能够真确测读出来。
本小组成员在操作时细心，实验过程比较顺利，在误差允许的范围内实验所得结果能够表示文丘里流量计和孔板流量计的流 量系数 值。