《化工原理试验》教案
课程名称：化工原理试验
学生专业及年级：化工2025本科，专升本，专科教师姓名：李永、魏庭
所用教材：《化工原理试验讲义》聊城大学化学系主编
选读参考书：化工原理试验雷良恒主编清华大学出版社课程性质：根底试验课
化学化工学院聊城大学
试验一液体流量的测定与流量计的校正
教学目标及根本要求：
1、了解孔板式流量计、文式流量计的构造、安装和使用方法；
2、了解孔板式流量计、文式流量计的工作原理；
3、把握流量计流量系数的标定方法。
教学内容及学时安排：〔4学时〕
1、讲解试验原理，把握孔板流量计和文丘里流量计的工作原理。
2、讲解试验仪器的构造，把握流量计的操作。
3、了解仪器的数据记录。
4、把握试验数据的处理及分析。
教学内容的重点和难点：
1、试验仪器的构造，把握流量计的操作。
2、试验数据的处理及分析。教学内容的深化和拓宽：
其他流量计的工作原理简介。教学方式及应留意的问题
拓展学问构造，开放争论，增加学生学习兴趣。讲课提纲、多媒体教学〔课件〕
文氏流量计和孔板流量计是化工生产中常用的流量计，其原理基于机械能中的势能、动能和静压能的相互转换，利用文氏管的喉颈和节流孔前后的压力的变化测定流量。它们都是节流式流量计。常用的流量计大都按标准标准制造，一般在标准状态下标定．在生产中由于流体流淌和生产条件发生了变化，其流量计计量基准也发生了变化，因此必需对流量计进展标定。
一、试验原理：
孔板流量计的工作原理
孔板流量计的构造原理如图1－1所示。
管内流速与孔板前后压力的变化关系，用机械能衡算导出伯努力方程：
p u2 p u2
12?? 1?
1
2
?
2 ?
? 2〔抱负流体〕 〔1-1〕
2
〔式中p
1
－小截面压力，p
2
连续性方程：
－大截面压力，u
1
－小截面流速，u
2
－大截面流速，?－流体密度〕
Au ?Au
11 22
〔1-2〕
〔式中A－大截面面积，A
－小截面面积〕
1 2
〔1-2〕式代入〔1-1〕式整理后得：
p?p
u2? ? A?2?
1 2?
?
22?1?? ?2? 〔1－3〕
?? A? 1?
?
? A
1 2?p
u ? 1
p?
2
〔1－4〕
2 1??A
2
/A?2 ?
1
考虑压力损失，计入排解系数C
D
，于是得：
u ?C
1 2?p
1
p?
2
〔1－5〕
2 D 1??A
2
/A?2 ?
1
(设： C
?C/ 1??A/A?2)
0 D 2 1
〔Co由孔板锐孔的外形、测压口位置、孔径与管径之比d／J。和雷诺数Re所打算。具体数值由试验测定。孔板的JD／Jl为肯定值，Re超过某个数值后，Co接近于常数。一般工业上定型的流量计，就是规定在Co为定值的流淌条件使用。〕
则： u ?C
2?p
1
p?
2
(1-6)
2 0 ?
于是系统体积流量：
2?p?p?
V ?uA
S 2 2
?AC 1 2
2 0 ?
〔1-7〕
〔式中V －体积流量〕
S
图1－1孔板流量计的构造原理
文丘里流量计〔工作原理同上〕
孔板流量计装置简洁，但其主要缺点是阻力损失大。文丘里流量计承受渐缩与渐扩构造，以削减涡流损失，其构造如图1—2所示。
图1－2文丘里流量计构造原理
二、试验装置图
试验装置示意图如图1－3 所示。有关试验参数为：两种流量计中，小孔直径为
0 0d=18mm，D＝35mm
0 0
图1－3 试验装置图
1、有机计量水箱2、文丘里管3、孔板流量计4、压力显示板5、试验管道
6、浮子流量计7、水泵8、塑料水箱9、试验台支架10、试验台面
三、试验操作步骤
1、上、下游阀门，启动水泵，缓慢翻开流量阀门；
1、检查并驱除系统和压差计中气泡〔密度不同而影响误差〕；
2、找出Re=5000时流量所对应的孔板流量计压差示数〔此时流量为试验最小流量，使孔板流量计压差示数达最大量程的流量为最大流量〕；
3、调整流量使孔板流量计压差示数在最大和最小示数范围内均匀取5个点，读取并记录各压力表相应的数据，同时测量各流量水温用于计算密度。
5、先关闭上游阀门，再关闭下游阀门，停泵。四、试验留意事项
1、开启泵合电闸时要快速，严禁电机缺相运转；
2、测试系统应保持稳定的流淌状态；
3、测流量与压差计读数尽量同步进展；
4、测压管中不得有气泡；
5、读数时不得用手动压差计玻璃管，以防止断裂；
6、试验完毕应关闭两阀，使测试系统管中水封；五、试验数据处理
1、将全部原始数据、试验数据及计算结果列成表格〔见