内容发布更新时间 : 2024/11/16 3:36:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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伯努利方程 实验原理
在实验管路中沿管内水流方向取n个过断面。可以列出进口断面(1) 至另一断面(i)的能量方程式(i=2,3,……,n)
取a1=a2=…an=1，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v及得到各断面测管水头和总水头。 思考题
1流量增大，测压管水头线有何变化？为什么？
有 如 下 二 个 变 化 ：
（1） 流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头
，从而即可
，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面
面积A为定值时，Q增大，就增大，则必减小。而且随流量的增加阻力
损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减小，故（2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有
的减小更加显著。
式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为 定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。
2毕托管所测试的总水头线与实测（体积法测流）的总水头线，一般略有
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差异，试分析其原因。
与毕托管相连通的测压管有1、6、8、12、14、16，称总压管。总压管液面的连续即为毕托管测量显示的总水头线，其中包含点流速水头。而实际测绘的总水头
是以实测的值加断面平均流速水头v2/2g绘制的。据经验资料，对于园
管紊流，只有在离管壁约0.12d的位置，其点流速方能代表该断面的平均流速。由于本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近，其点流速水头大于断面平均流速水头，所以由毕托管测量显示的总水头线，一般比实际测绘的总水线偏高。 因此，本实验由1、6、8、12、14、16管所显示的总水头线一般仅供定性分析与讨论，只有按实验原理与方法测绘总水头线才更准确。
3测压管水头线和总水头线的沿程变化有何不同？为什么？
测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡JP可正可负。而总水头线（E-E）沿程只 降不升，线坡J恒为正，即J>0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件， 动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管 水头线降低，Jp>0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水 头线升高，JP<0。而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒 有hw1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有 较大的局部水头损失存在。
4在有些情况下，喉管处可能会形成真空，为避免这种情况，可采取哪些技术？对实际供水工程设计有什么启示？
下述几点措施有利于避免喉管（测点7）处真空的形成： （1） 减小流量，（2）增大喉管管径，（3）降低相应管线的安装高程，（4）改变水 箱中的液位高度。 显然（1）、（2）、（3）都有利于阻止喉管真空的出现，尤其（3）更具有工程实用意义。 因为若管系落差不变，单单降低管线位置往往就可完全避免真空。例如可在水箱出口 接一下垂90弯管，后接水平段，将喉管的高程降至基准高程0—0，比位能降至零， 比压能p/γ得以增大（Z），从而可能避免点7处的真空。
动量方程实验 实验原理
恒定总流动量方程为
取脱离体，因滑动摩擦阻力水平分离化为
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，可忽略不计，故x方向的动量方程
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即
式中： hc——作用在活塞形心处的水深；
D——活塞的直径； Q——射流流量； V1x——射流的速度； β1——动量修正系数。
实验中，在平衡状态下，只要测得Q流量和活塞形心水深hc，由给定的管嘴直径 d和活塞直径D，代入上式，便可验证动量方程，并率定射流的动量修正系数β1值。
其中，测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处，因此液面标尺读数，即为作用在 活塞园心处的水深。
分析理论计算RX与测定R‘X产生偏差的原因。
理论计算值没有水力损失，是以理想液体为标准。而测定值由于水力损失的存在，速度以及流量发生了变化而出现误差，使理论值与测量值发生偏差。
雷诺数
⒈ 态判据为何采用无量纲参数，而不采用临界流速？
实验所测得的临界雷诺数适应于任何管径，不同粘性，不同牛顿液体的流态。而临界流速与管径，液体的粘性有关而不被采用。
2.分析实测实验装置的临界雷诺数与公认值（2320）产生偏离的原因。
雷诺实验并非与干扰绝对无关，实验前水箱中的水体经长时间的稳定情况下，反复测量才得出，但实验时由于操作的快慢，水箱产生紊动，外界的干扰而出现误差使实验很难得出准确数值而出现偏差。
文丘里实验 实验原理
根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式
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