流体力学与水力学实验报告及指导书

内容发布更新时间 : 2025/5/2 17:08:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

动排空。排除故障的方法,是加大出水量,使虹吸管满顶,充水就能排空。 1.5.3 实验原理

对局部损失管件的上、下游某断面应用伯努利方程,就可以求得局部水头损失,现分别予以说明。

突扩管:使用测压管3,9测量突扩管上、下游的压差,相应的伯努利方程为

V32V92V92 h3? (1.5.1) ?h9???2g2g2g速度等于流量除以管道截面积,水柱高度可直接读取,这样,由上式很容易求出局部损失系数?。由流体力学,?的理论值为: ??(A8?1)2 (1.5.2) A3将理论值和实测值相比较,就可以确定测量误差。

突缩管:使用测压管11,12测量突缩管上、下游的压差,相应的伯努利方程是

222V11V12V12 h11? (1.5.3) ?h12???2g2g2g管流速度,可由流量算出,液柱高度可直接读出,因而突缩管的局部损失系数不难算出。

在流体力学中,实缩管的局部损失系数的经验公式为

??0.5(1?A12) (1.5.4) A11比较实测值和经验值,就可以计算测量误差。

90°弯管:计算90°弯管的局部水头损失所用的伯努利方程为

222V15V15V14 (1.5.5) h14??h15???2g2g2g 由此得到90°弯管的局部损失系数

??2g(h14?h15) (1.5.6) 2V15 查阅有关手册, 90°弯管的局部损失系数的经验值为??0.19。

180°弯管:与90°弯管的情况相似,180°弯管的局部损失系数可由下式计算: ??2g(h16?h17) (1.5.7) 2V17很少有文献提供180°弯管的经验公式。编者对本实验装置进行数次量测,得到局部损失系数的平均值为??0.27。

90°折管:列出截面18、19的伯努利方程:

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222V18V19V19 h18? (1.5.8) ?h19???2g2g2g可见

??2g(h18?h19) (1.5.9) 2V19有关手册给出的90°折管的经验值为??1.1。

1.5.4 实验步骤

1.启动水泵,向水箱充水,同时稍微打开尾阀,让水在管流中缓慢流动。 2.观察管道中,测压管内是否出现气泡,若有气泡,应设法排除。 3.调节尾阀,待水流稳定后,记录各测压管的读数,管流的流量值。

图1.5.4 局部损失数据表

注意:对于实扩管,读取测压管3、9的水柱高度。对于突缩管,读取测压管11、12的水柱高度,管道流量则用手工体积法和使用电子流量计分别测量,取其平均值作为流量值。

4.实验结束后,立刻切断电源,关闭水泵。

测量内容:用手工和流量计分别测量流量,取平均值填入表格,记录各种局部损失部件的上、下游的水柱高度。 1.5.5 实验数据处理

利用数据处理系统计算各种数据。只要将流量,测压管水柱高度填入表格,系统自动算

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出各种局部损失系数,并给出误差,详见图1.5.4。 1.5.6 思考题

1.数据表中为什么没有计算雷诺数?

2.当测压管、实验管段出现气泡时,你如何将其排除?

3.如果用测压管3、4计算实扩管的局部水头

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