实验一 伯努利实验.docVIP

实验一 伯努利实验 一、 实验目的 1、观察阀门开度不同时各测压管水头和总水头值； 2、绘制实验管路测压管水头线与总水头线沿程变化规律曲线，进一步理解位能、压能、动能及能量损失之间的相互转化关系； 3、掌握流速、流量、压强等水力学要素的实验测量技能。 二、实验装置及基本原理 1、水箱 2、水泵 3、回流阀 4、供水管 5、回水管 6 、摆头 7、调节阀8、活动测头 9、水位计10、标尺 11、上水管 12、上水箱 14、排污 16、大透试管 17、弯管 18、小透明管 水泵将水送到上水箱，然后流经小透明管18、大透明管16、弯管17，最后回到下水槽，水泵为单向电机驱动的漩涡，在整个试验过程中，上水箱都必须保证有溢出，以使流动系统的进口水位保持稳定，测压管的流量用阀7进行调节，阀7全开时流量可能过大，以致测压管负压，吸入空气，因此在阀7前端的管口内有一塑料节流孔，利用这节流孔的节流作用，限制最大流量。因为采用的水泵是旋涡泵，这种水泵不能关小出口阀的办法控制流量而需用回流的方法控制，回流通过阀3调节。实验时先将阀3全开，此时去上水箱的流量最小，然后逐步关小阀3，使测管最大流量时上水箱的溢流口仍有少量溢流即可，以后阀3的开度固定不必每次都调节。 测压管各点上的压强，有活动测头8、水位计9测量，活动测头有一小管伸入透明测管内，小管末端封闭，而管身上钻有一个小测压孔，该孔处于透明测压管的中心线上，试验时，当小孔正对水流方向时，测得的是总压；而垂直水流方向测得的是测压管水头。测压管的流量通过活动摆头6用体积法进行测量。 三、实验步骤 1、实验前的准备 （1）检查零流速时，各水位记高度是否一致，如不一致，可能是测管内有汽泡或者安装高度不一致，应采取相应措施进行处理。 （2）合上水泵电源开关，如水泵不动，应即停电检查。 （3）检查当阀7全开时，上水箱是否仍有溢出，如无溢出，应适当关小阀3。 （4）检查摆头是否灵活。 2、实验进行 （1）首先记录调节阀全关时的水位，即零流量水位及实验水温。 （2）调节阀7使流动系统处于某一稳定进行状态。 （3）测量各测点总压和静压，并将数据计入附表。 （4）利用秒表和量筒测量该状态下通过测压管的流量 （5）若要几个状态的值，重复上述步骤 （6）实验结束时，先关阀7后关泵。 四、实验报告要求 实验目的 实验原理 实验步骤 由记录的原始数据，画出能量（水头）沿测量的变化的曲线图，并用伯努利方程分析各点能量的变化情况（变化的原图及大小） 五、成果分析及讨论 1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么？ 2、流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 原始数据记录表 实验水温： 零流量水位: 序 号 测头指向 各测头水位（mm） 流量 （升/秒） 1 2 3 4 5 6 体积（升） 时间（秒） 1 正对流 垂直流 2 正对流 垂直流 3 正对流 垂直流 附图 不同流量下的能量（水头）线 （用------表示总水头） （用 表示测压管水头）实验二 阻力实验 一、实验目的 掌握沿程阻力系数和弯头局部阻力系数的测定方法。 二、实验装置及原理 采用离心泵性能测试装置做该实验 因为：； 所以：只要测出L、d、c、和就能求出和的值。流量用涡轮流量计测取，和用门形压差计测得。具体使用方法参考实验有关章节。为了得到不同流动状态的和值，改变流量的大小并计算出相应状态下的雷诺数。则可以绘出－及－的关系曲线。 三、实验步骤 离心泵性能测试装置： 1、的测量 （1）将直管段测点压力信号引至门形压差计 （2）启动水泵，投入正常运转。 （3）开大水泵出口阀至某一开度，将该状态下流量计、门形压差计读数记入表1。 （4）重复步骤（3），分别测出八组不同流量下的有关数值。 2、的测定 （1）将弯头两侧点压力信号引至门形压差计。 （2）调节水泵出口阀，使水泵处于不同状态下运转，并记下各状态流量计、门形压差计的读数，填入表2。 （3）停止水泵运转 四、计算公式 1、流量及流速的计算 根据涡轮流量计原理可知： 式中：f――――流量计示值, 赫兹 ――――流量系数, 1/升 因为： 所以： 式中：d――――管内径, m 2、和的计算 式中：L――――直管段两测点距离，m 3、雷诺数的计算 五、数据处理 整理表1及表2，并根据计算出、和的在双对数坐标纸上绘制－及－的关系曲线。 数据处理及计算所需原始数据如下： 实验管子：公称直径D＝40m