实验一 伯努利实验.doc

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)123456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,m2、和的计算式中:L――――直管段两测点距离,m3、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=40mm,实际直径=;直管段两测点距离L=,=、报告要求1、整理出表1及表2的结果2、在双对数坐标纸上绘出-及-的关系曲线。3、试叙述实验管装得不水平,对实验结果的正确性有没有影响。4、通过本实验:你有什么新认识表1:沿程阻力系数测试记录表序号流量计压差测定值计算结果备注示值高压测低压测压差1234567 8表2:弯头的局部阻力系数测试记录表序号流量计压差测定值计算结果备注示值高压测低压测压差12345678阻力实验(2)一、实验目的沿程阻力系数和局部阻力系数是管道系统中用以计算能量损耗的