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工程流体力学实验指导书

工程流体力学实验

指导书与报告

华中科技大学交通壁挂燃气锅炉学院

性能实验室

2 00 6．9

(焙烧炉一) 不可压缩流体恒定流能量方程

(伯诺里方程)实验

一、实验目的要求

1．验证流体恒定总流的能量方程；

2．通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性；

3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。气体收集

二、实验装置

本实验的装置如图2．1所示。

说明

本仪器测压管有两种：

1．毕托管测压管(表2．1中标*的测压管)，用以测读毕托管探头对准点的总水头，须注意一般下H’与断面总水头不同(因一般)，它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；硅棒

2．普通测压管(表2．1未标*者)，用以定量量测测压管水头。

实验流量用阀13 调节，流量由体积时间法(量筒、秒表另备)、重量时间法(电子称另备)或电测法测量(以下实验类同)。

三、实验原理

在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。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，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及，从而即可得到各断面测管水头和总水头。

四、实验方法与步骤

1．熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。

2．打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。如不平则需查明故障原因(例连通管受阻、漏气或夹气泡等)并加以排除，直至调平。

3．打开阀13，观察思考 1)测压管水头线和总水头线的变化趋势；2)位置水头、压强水头之间的相互关系；3)测点(2)、(3)测管水头同否?为什么? 4)测点(12)、(13)测管水头是否不同?为什么? 5)当流量增加或减少时测管水头如何变化?

4．调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量(毕托管供演示用，不必测记读数)。

5．改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。

五、实验成果及要求 ’

1．记录有关常数

均匀段D1= cm 缩管段D2= cm 扩管段D3= cm

水箱液面高程 cm 上管道轴线高程 cm

实验装置台号No______________

表2.1 管径记录表

测点编号	1*	2 3	电火花笔4	5	6* 7	8* 9	10 11	12* 13	14* 15	16* 17	18* 19
管径cm
两点间距cm	4	4	6	6	4	13.5	6	10	29	16	16

注：(1)．测点6、7所在断面内径为D2，测点16、17为D3，余均为D1。

(2)．标“*”者为毕托管测点(测点编号见图2．2)。

(3)．测点2、3为直管均匀流段同一断面上的两个测压点，10、11为弯管非均匀流段同一断面上的两个测点。

2．量测()并记人表2.2

表2.2 测记()数值表 (基准面选在标尺的零点上) 单位：cm

蓄热式加热炉

测点编号		2	3	4	5	7	9	10	11	13	15	17	19	Q Cm3/s
实验次序	1
	2
	3

3．计算流速水头和总水头。

4．绘制上述成果中最大流量下的总水头线E－E和测压管水头线P－P(轴向尺寸参见图2.2，总水头线和测压管水头线可以绘在图2.2上)。

提示：

1．P－P线依表2．2数据绘制，其中测点10、11、13数据不用；

2．E－E线依表2．3(2)数据绘制，其中测点10、11数据不用；

3．在等直径管段E－E与P－P线平行。

图2.2

六、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?

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标签：水头实验流量断面

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