一、实验目的
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征;
3. 掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验测量技能。 二、实验属性
综合性试验。本实验涉及的《工程流体力学》课程知识是综合性的。内容有: 流体力学相似性原理和因次分析、流体力学连续性方程、能量方程及动量方程等。
三、实验仪器设备及器材
本实验装置如下图所示:
伯努利方程实验装置图
1、自循环供水器;2、实验台;3、可控硅无级调速器;4、溢流板;
5、稳水孔板;6、恒压水箱;7、测压计;8、滑动测量尺;9、测压管;
10、实验管道;11、测压点;12、毕托管;13、实验流量调节阀
四、实验要求
实验开始前,待一切实验准备工作就绪后,报告指导教师。在启动设备之前,必须经指导教师检查认可。
实验结束时,实验数据要经指导教师审阅、签字,并整理好实验现场后,按要求在实验记录本上填写有关内容,方可离去,严禁将实验室的任何物品带走。
实验完成后应按学校对实验报告的格式、纸张要求写出实验报告。实验报告描述应清楚、肯定,语言通顺,用语专业、准确;结构严谨、层次清晰。实验报告数据观察细致,记录及时、准确、真实,外文、符号、公式准确,使用统一规定的名词和符号。
实验报告的内容要求:
1.实验名称;
2. 实验目的;
3.实验原理;
4. 实验装置;
5.实验步骤;
6. 实验原始数据;
7.实验数据处理及结果;
8.思考题分析。
五、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(i=1,2,3,……,n)
取==……=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及,从而即可得到各断面测管水头和总水头。 六、实验步骤
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平齐。如不平则需要查明故障原因(例连接管受阻、漏气或夹气泡等)并加以排除,直至调平。
3、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(10)、(11)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。
实验数据处理表格
1. 测量并记入下表(基准面选在标尺的零点上)
单位:cm 实验台号:
测点编号 | 2 | 仿形车床3 | 4 | 5 | 7 | 9 | 13 | 15 | 17 | 19 | Q cm3/s |
电动车遮阳棚实验次数 | 1 | | | | | | | | | | | |
2 | | | | | | | | | | | |
3 | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | |
2. 计算流速水头和总水头。
流速水头2/
单位:cm 实验台号:
管径d cm | Q1 cm3/s | Q2 cm3/s | 物联网实验设备Q3 cm3/s |
A cm谷氨酸发酵2 | v cm/s | v2/2g cm | A cm2 | v cm/s | v2/2g cm | A cm2 | v cm/s | v2/2g cm |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |
电力安全性评价 | | | | | | | | | |
总水头
单位:cm 实验台号:
测点编号 | 2 3 | 4 | 燃煤机5 | 7 | 9 | 13 | 15 | 17 | 19 | Q cm3/s |
实验次数 | 1 | | | | | | | | | | |
2 | | | | | | | | | | |
3 | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | |
3. 绘制上述实验中最大流量下的总水头线和测压管水头线。
思考题:
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,测压管水头线如何变化?为什么?