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      水力學能量方程實驗報告.docx 8頁

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      水力學能量方程實驗報告   姓名:鄒志焱學號:班級:   實驗裝置臺號:7時間:XX年4月9日11時21分   實驗名稱:能量方程實驗   一、實驗目的  ?。?、驗證流體恒定總流的能量方程;  ?。?、通過對動水力學諸多水力現象的實驗分析研究,進一步掌握有壓管流中動水力學的能量轉換特性;  ?。?、掌握流速、流量、壓強等動水力學水力要素的實驗量測技能。   二、實驗方法與步驟  ?。?、熟悉實驗設備,分清哪些測管是普通測壓管,哪些是畢托管測壓管,以及兩者功能的區別。  ?。?、打開開關供水,使水箱充水,待水箱溢流,檢查調節閥關閉后所有測壓管水面是否齊平。如不平   則需查明故障原因并加以排除,直至調平。  ?。?、打開閥13,觀察思考測壓水頭線和總水頭線的變化趨勢;位置水頭、壓強水頭之   間的相互關系;測點、測管水頭同否?為什么?測點、   測管水頭是否不同?為什么?流量增加或減少時測管水頭如何變化?  ?。?、調節閥13開度,待流量穩定后,測計各測壓管液面讀數,同時測計實驗流量。  ?。?、改變流量2次,重復上述測量。其中一次閥門開度大到使19號測管液面接近標尺零點。   三、實驗數據   位置高度1:0cm位置高度2:0cm位置高度3:0cm   管徑1:14cm管徑2:30cm管徑3:14cm   四、實驗結論   (?10?2)2   h1 ???10??2g2??2v12   (?10?2)2   h2???10??2g2??2   2v3(?10?2)2   ?2h3???10??2g2?   在不考慮水頭損失的情況下,1,2,3處的總水頭約相等。加上水頭損失,1,2,3處的水頭相等,   v2   即能量守恒:Z1???常數?2gP   河海大學水利水電學院水利水電工程專業   河海大學   水利水電學院   水利水電工程專業   局部阻力實驗報告   局部阻力實驗實驗報告   一、實驗概述   有壓管道恒定流遇到管道邊界的局部突變→流動分離形成剪切層→剪切層流動不穩定,引起流動結構的重新調整,并產生旋渦→平均流動能量轉化成脈動能量,造成不可逆的能量耗散。與沿程因摩擦造成的分布損失不同,這部分損失可以看成是集中損失在管道邊界的突變處,每單位重量流體承擔的這部分能量損失稱為局部水頭損失。   局部水頭損失常用流速水頭與一系數的乘積表示:   v2   hj??2g   式中:?——局部水頭損失系數,也叫做局部阻力系數。系數?是流動形態與邊界形狀的函數,即?=f(Re,邊界形狀)。一般水流Re數足夠大時,可認為系數?不再隨Re數變化,而看作一常數。   管道局部水頭損失目前僅有突然擴大可采用理論分析,并可得出足夠精確的結果。其他情況則需要用實驗方法確定?值。   二、實驗裝置及實驗方法   、實驗設備及各部分名稱如圖所示:   局部水頭損失實驗儀   、實驗步驟   1、對照實物了解儀器設備的使用方法和操作步驟,做好準備工作后,啟動   抽水機,打開進水開關,使水箱充水,并保持溢流狀態,使水位恒定。   2、檢查下游閥門全關時,各個測壓管水面是否處于同一水平面上。如不平,   則需排氣調平。   3、核對設備編號,確認數據記錄表上列出的斷面管徑等數據。4、開啟下游閥門,待水流恒定后,觀察測管水頭的變化,正確選擇實驗配件前后的量測斷面,進行數據的量測,用體積法測量管道流量,并登錄到數據記錄表的相應位置。   5、改變閥門開度,待水流恒定后,重復上述步驟,并按序登錄數據。本實驗要求做三個流量。   三、實驗數據及分析   實驗數據見后面的列表excel的計算   實驗分析:   聲明:由于在實驗的過程中,我們小組的實驗器材出現了問題,采取排氣的措施后,部分測壓管還存在問題。由于本實驗要求不畫突然擴大的測壓管水頭線,所以,我們選取了測驗管編號1、9、11、14、21、22、23、24、25、26的測壓管作為計算標準。   1、9——突然擴大;11、14——突然縮小   21、22——90度圓角轉彎;23、24——180度圓角轉彎   25、26——90度折角轉彎;   由于22號管有問題,所以我們根據實驗現象及理論分析,采用23號管的數據。1、對于突然擴大的局部水頭損失,我們分析如下:   ???????;?*100%?%;   因為數據比較小,所以我們認為?實測和?理論比較接近。對于突然擴大的局部水頭損失,可應用動量方程與能量方程及連續方程聯合求解得到如下公式:   河海大學水利水電學院水利水電工程專業2v22A2hj??2,?2?(?1)2gA1   hj??1v2A1,?2?(1?)2gA222   式中:A1和v1分別為突然擴大上游管段的斷面面積和平均流速;A2和v2分別為突然擴大下游管段的斷面面積和平均流速。我們將數據代

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