畢托管流量計(jì)測(cè)速實(shí)驗(yàn)的目的與方法步驟

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?o:p>

1． 通過對(duì)管嘴淹沒出流點(diǎn)流速及點(diǎn)流速度系數(shù)的測(cè)量，掌握用畢托管測(cè)量流速的技能；

2． 了解普朗特型畢托管的構(gòu)造和適用性，并檢驗(yàn)其量測(cè)精度，進(jìn)一步明確傳統(tǒng)流體力學(xué)量測(cè)儀器的現(xiàn)實(shí)作用。

3． 分析管嘴淹沒射流的流速分布及流速系數(shù)的變化規(guī)律。

二、實(shí)驗(yàn)裝置

本實(shí)驗(yàn)的裝置的裝置如圖1所示。

說明

經(jīng)淹沒管嘴6，將高低水箱水位差的位能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，并用畢托管測(cè)出其點(diǎn)流速值。測(cè)壓計(jì)8的測(cè)壓管1、2用以測(cè)量高、低水箱位置水頭，測(cè)壓管3、4用以測(cè)量畢托管的全壓水頭和靜壓水頭，水位調(diào)節(jié)閥4用以改變測(cè)點(diǎn)的流速大小。

三、實(shí)驗(yàn)原理

                        (1)

式中 u---畢托管測(cè)點(diǎn)處的點(diǎn)流速；

c—畢托管的校正系數(shù)；

--畢托管全壓水頭與靜水壓頭差。

                         (2)

                        (3)

聯(lián)解上兩式可得

式中 u—測(cè)點(diǎn)處流速，由畢托管測(cè)定；

--測(cè)點(diǎn)流速系數(shù)；

---管嘴作用水頭。

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1、準(zhǔn)備   （a）熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分名稱、作用性能，搞清構(gòu)造特征、實(shí)驗(yàn)原理。（b）用醫(yī)塑管將上、下游水箱的測(cè)點(diǎn)分別與測(cè)壓計(jì)中的測(cè)管1、2相連通。（c）將畢托管對(duì)準(zhǔn)管嘴，距離管嘴出口處約2~3cm，上緊固定螺絲。

2、開啟水泵    順時(shí)針打開調(diào)速器開關(guān)3，將流量調(diào)節(jié)到最大。

3、排氣  待上、下右溢流后，用吸氣球放在測(cè)壓管口部抽吸，排除畢托管及各連通管中的氣體，用靜水匣罩住畢托管，可檢查測(cè)壓計(jì)液面是否齊平，液面不齊平可能是空氣沒有排盡，必須重新排氣。

4、測(cè)記各有關(guān)常數(shù)和實(shí)驗(yàn)參數(shù)，填入實(shí)驗(yàn)表格。

5、改變流速   操作調(diào)節(jié)閥4并相應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)速器3，使溢流量適中，共可獲得三個(gè)不同恒定水位與相應(yīng)的不同流速。改變流速后，按上述方法重復(fù)測(cè)量。

6、完成下述實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

（1）       分別沿垂直和沿流向改變測(cè)點(diǎn)的位置，觀察管嘴淹沒射流的流速分布；

（2）       在有壓管道測(cè)量中，管道直徑相對(duì)畢托管的直徑在6~10倍以內(nèi)時(shí)，誤差在2~5%以上，不宜使用。試將畢托管頭部伸入到管嘴中，予以驗(yàn)證。

7、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，按上述3的方法檢查畢托管比壓計(jì)是否齊平。

8、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉水泵開關(guān)，拔下電源插頭，放空水箱，將滑動(dòng)直尺等配套實(shí)驗(yàn)工具歸放原位，擦干實(shí)驗(yàn)臺(tái)和附近地面上的水跡。

注意事項(xiàng)：

實(shí)驗(yàn)量測(cè)一定要待水流穩(wěn)定后才能進(jìn)行。

注意愛護(hù)實(shí)驗(yàn)工具。

五、實(shí)驗(yàn)成果及要求：

記錄計(jì)算表

校正系數(shù)c=            ,  k=             cm0.5/s

 六、實(shí)驗(yàn)分析與討論：

1、  利用測(cè)壓管測(cè)量點(diǎn)壓強(qiáng)時(shí)，為什么要排氣？怎樣檢驗(yàn)排凈與否？

2、  畢托管的動(dòng)壓頭 和管嘴上、下游水位差 之間的大小關(guān)系怎樣？為什么？

3、  所測(cè)的流速系數(shù) 說明了什么？

若管嘴出流的作用水頭 ，流量為Q，管嘴的過水?dāng)嗝娣e為A，相對(duì)管嘴平均流速v，則有

稱作管嘴流速系數(shù)。

若相對(duì)流速而言，由管嘴出流的某流線的能量方程，可得

        式中 為流管在某一段上的損失系數(shù)； 為點(diǎn)流速系數(shù)。本實(shí)驗(yàn)在管嘴淹沒出流的軸心處測(cè)得 ，表明管嘴軸心處的水流由勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的過程中有能量損失，但甚微。

4、據(jù)激光測(cè)速儀檢測(cè)，距孔口2~3cm軸心處，其點(diǎn)流速系數(shù) 為0.996，試問本實(shí)驗(yàn)的畢托管精度如何？如何率定畢托管的修正系數(shù)c？

5、  普朗特畢托管的測(cè)速范圍為0.2~2m/s，流速過大或過小時(shí)都不宜采用，為什么？另，測(cè)速時(shí)要求探頭對(duì)正水流方向（軸向安裝偏差要求不應(yīng)大于10度），試說明其原因（低流速可用傾斜壓差計(jì)）

為什么在光、聲、電技術(shù)高度發(fā)展的今天，仍然常用畢托管這一傳統(tǒng)的流體側(cè)速儀器？