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不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗

  

一、不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗-實(shí)驗目的
1.驗證流體恒定總流的能量方程;
2.通過(guò)對流體力學(xué)諸多水力現象的實(shí)驗分析研究,進(jìn)一步掌握有壓管流體動(dòng)力學(xué) 的能量轉換特性;
3.掌握流速、流量、壓強等要素的實(shí)驗量測技能。
二、實(shí)驗原理
在實(shí)驗管路中沿管內水流方向取 n 個(gè)過(guò)水斷面??梢粤谐鲞M(jìn)口斷面(1)至另一斷 面(i)的能量方程式(I=2,3……,n)
不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗(圖1)
取α1=α2=……αn=1,選好基準面,從已設置的各斷面的測壓管中讀出 Z+(P/αg) 值,測出通過(guò)管路的流量,即可計算出斷面平均流速 V 及αV?/2g,從而即可得到各斷面 測壓管水頭和總水頭
三、
實(shí)驗步驟
1.熟悉實(shí)驗設備,分清哪些管是靜壓管,哪些是畢托管測壓管,以及兩者功能的 區別。
2.供水使水箱充滿(mǎn)水,待水箱溢流,檢查調節閥關(guān)閉后所有全壓管水面是否齊平。 如不平則需查明故障原因(例如連通管受阻、漏氣或夾氣泡等)并加以排除,直至調平。
3.打開(kāi)調節閥,觀(guān)察思考
1)測壓水頭線(xiàn)和總水頭線(xiàn)的變化趨勢;
2)位置水頭,壓強水頭之間的相互關(guān)系;
3)流量增加或減少時(shí)測管水頭如何變化?
4.調節閥開(kāi)度,待流量穩定后,測記各測壓管液面讀數,同時(shí)測記實(shí)驗流量。
四、實(shí)驗數據及整理
1.記錄有關(guān)常數
d1=Φ14㎜ d2=Φ30㎜
根據以上公式計算某一工況各測點(diǎn)處的軸心速度和平均流速填入表格,可驗證出連 續性方程。對于不可壓縮流體穩定的流動(dòng),當流量一定時(shí),管徑粗的地方流速小,細的地方流速大。
不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗(圖2)
不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗(圖3)
2.觀(guān)察和計算流體、流徑,能量方程實(shí)驗管對能量損失的情況:在能量方程實(shí) 驗管上布置四組測壓管,每組能測出全壓和靜壓,全開(kāi)閥門(mén),觀(guān)察總壓沿著(zhù)水流方向的 下降情況,說(shuō)明流體的總勢能沿著(zhù)流體的流動(dòng)方向是減少的,改變給水閥門(mén)的開(kāi)度,同 時(shí)計量不同閥門(mén)開(kāi)度下的流量及相應的四組測壓管液柱高度,進(jìn)行記錄和計算。
能量方程實(shí)驗管工況點(diǎn)實(shí)驗數據記錄:
不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗(圖4)
五、分析與思考
1.測壓管水頭線(xiàn)和總水頭線(xiàn)的變化趨勢有何不同?為什么?
2.流量增加,測壓管水頭線(xiàn)有何變化?為什么?