ZM9101C ชุดอุปกรณ์ทดลองเครื่องวัดการไหลแบบเวนทูรี อุปกรณ์การศึกษาทางอาชีวศึกษา อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการกลศาสตร์ของไหล

1. วัตถุประสงค์ของการทดลอง
1. เพื่อทำความเข้าใจชุดอุปกรณ์ทดลองและหลักการทำงานของเครื่องวัดการไหลแบบเวนทูรีและเครื่องวัดการไหลแบบแผ่นรู
2. วาดกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความแตกต่างของความดันและการไหล และยืนยันค่าสัมประสิทธิ์การไหล μ ของเครื่องวัดการไหลแบบเวนทูรีและเครื่องวัดการไหลแบบแผ่นรู
2. หลักการทดลอง
เครื่องวัดการไหลแบบเวนทูรีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องวัดการไหลทั่วไปในท่ออุตสาหกรรม ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ ส่วนหดตัว เวนทูรี และตัวกระจายแรงดัน เนื่องจากการหดตัวของส่วนน้ำ พลังงานการไหลของน้ำในส่วนตัดขวางของเวนทูรีเพิ่มขึ้น พลังงานศักย์ลดลง ทำให้เกิดความแตกต่างของความดันระหว่างด้านหน้าและด้านหลังของส่วนหดตัว และสร้างความแตกต่างของพลังงานศักย์ที่มากขึ้น ความแตกต่างของพลังงานศักย์นี้สามารถคำนวณได้โดยใช้เกจวัดความดันแบบดิฟเฟอเรนเชียล
หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นรู (Orifice plate flowmeter) เหมือนกับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเวนทูรี (Venturi meter) โดยใช้สมการพลังงานและหลักการของพื้นผิวความดันบรรยากาศเพื่อหาค่าการสูญเสียหัว (head loss) สมการการไหลของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเวนทูรี (หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นรู) โดยไม่คำนึงถึงการสูญเสียหัว:
ในจำนวนนี้:
สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเวนทูรี:
สำหรับเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นรู:
ตามสภาพของอุปกรณ์ทดลอง ค่าที่วัดได้จริงของท่อ Qreal สามารถวัดได้ด้วยวิธีปริมาตรหรือโดยเครื่องวัดอัตราการไหลแบบอิเล็กทรอนิกส์
ในการไหลของของเหลวจริง เนื่องจากมีความต้านทาน การไหลของน้ำผ่านเครื่องวัดอัตราการไหลแบบเวนทูรี (หรือเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแผ่นรู) จะเกิดการสูญเสียพลังงาน ดังนั้นการไหลจริง Qreal จะน้อยกว่า Qideal ดังนั้นในการใช้งานจริงจึงควรปรับแก้ อัตราส่วนของการไหลที่วัดได้จริงและการไหลในสภาวะของเหลวในอุดมคติเรียกว่าสัมประสิทธิ์การปล่อย (discharge coefficient) ดังนั้น