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 1、实验目的 2、实验原理 3、实验步骤 4、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: g cd lh f2 2??;g ch j2 2??所以:只要测出 L、d、c、 fh 和 jh 就能求出?和?的值。流量用涡轮流量计测取, fh 和 jh 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?- eR 及?- eR 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: ?1000 fQ?s m 3 式中: f――――流量计示值,赫兹?――――流量系数,1/升因为: cdQ 24 1??所以: 24d Qc??s m 式中: d――――管内径,m 2、?和?的计算 22 lc gdh f?? 22c gh j??式中: L――――直管段两测点距离, m 3、雷诺数的计算? cd R e?五、数据处理整理表 1及表 2,并根据计算出 eR 、?和?的在双对数坐标纸上绘制?- eR 及?- eR 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= 流量计