工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書-預(yù)覽頁
【正文】 變化趨勢(shì)；2)位置水頭、壓強(qiáng)水頭之間的相互關(guān)系；3)測(cè)點(diǎn)(2)、(3)測(cè)管水頭同否?為什么? 4)測(cè)點(diǎn)(12)、(13)測(cè)管水頭是否不同?為什么? 5)當(dāng)流量增加或減少時(shí)測(cè)管水頭如何變化? 4．調(diào)節(jié)閥13開度，待流量穩(wěn)定后，測(cè)記各測(cè)壓管液面讀數(shù)，同時(shí)測(cè)記實(shí)驗(yàn)流量(畢托管供演示用，不必測(cè)記讀數(shù))。 (2)．標(biāo)“*”者為畢托管測(cè)點(diǎn)(測(cè)點(diǎn)編號(hào)見圖2．2)。 提示： 1．P－P線依表2．2數(shù)據(jù)繪制，其中測(cè)點(diǎn)113數(shù)據(jù)不用； 2．E－E線依表2．3(2)數(shù)據(jù)繪制，其中測(cè)點(diǎn)11數(shù)據(jù)不用； 3．在等直徑管段E－E與P－P線平行。 二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖3．1所示。流經(jīng)管嘴6的水流形成射流，沖擊帶活塞和翼片的抗沖平板9，并以與入射角成90o的方向離開抗沖平板。 為了自動(dòng)調(diào)節(jié)測(cè)壓管內(nèi)的水位，以使帶活塞的平板受力平衡并減小摩擦阻力對(duì)活塞的影響，本實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用了自動(dòng)控制的反饋原理和動(dòng)摩擦減阻技術(shù)，其構(gòu)造如下：，該圖是活塞退出活塞套時(shí)的分部件示意圖。當(dāng)射流沖擊力大于測(cè)壓管內(nèi)水柱對(duì)活塞的壓力時(shí)，活塞內(nèi)移，窄槽c關(guān)小，水流外溢減少，使測(cè)壓管內(nèi)水位升高，水壓力增大。由于平板上設(shè)有翼片b，在水流沖擊下，平板帶動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)，因而克服了活塞在沿軸向滑移時(shí)的靜摩擦力。 三、實(shí)驗(yàn)原理 恒定總流動(dòng)量方程為，因滑動(dòng)摩擦阻力水平分力，可忽略不計(jì)，故x方向的動(dòng)量方程化為即 式中： ——作用在活塞形心處的水深； D——活塞的直徑； Q——射流流量； ——射流的速度； ——?jiǎng)恿啃拚禂?shù)。 2．開啟水泵 打開調(diào)速器開關(guān)，水泵啟動(dòng)2～3分鐘后，關(guān)閉2～3秒鐘，以利用回水排除離心式水泵內(nèi)滯留的空氣。當(dāng)測(cè)壓管內(nèi)液面穩(wěn)定后，記下測(cè)壓管內(nèi)液面的標(biāo)尺讀數(shù)，即hc值。調(diào)節(jié)調(diào)速器，使溢流量適中，待水頭穩(wěn)定后，按3—5步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)記錄、計(jì)算表，并填入實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。(提示：平衡時(shí)，向測(cè)壓管內(nèi)加入或取出1mm左右深的水量，觀察活塞及液位的變化)。圖4．1 畢托管買驗(yàn)裝置圖 1．自循環(huán)供水器； 2．實(shí)驗(yàn)臺(tái)； 3．可控硅無級(jí)調(diào)速器； 4．水位調(diào)節(jié)閥； 5．恒壓水箱； 6．管嘴； 7．畢托管； 8．尾水箱與導(dǎo)軌； 9．測(cè)壓管； 10．測(cè)壓計(jì)； 11．滑動(dòng)測(cè)量尺(滑尺)； 12．上回水管。三、實(shí)驗(yàn)原理 ()式中 u——畢托管測(cè)點(diǎn)處的點(diǎn)流速； c――畢托管的校正系數(shù)； ――畢托管全壓水頭與靜水壓頭差。(c)將畢托管對(duì)準(zhǔn)管嘴，距離管嘴出口處約2～3cm，上緊固定螺絲。 5．改變流速 操作調(diào)節(jié)閥4并相應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)速器3，使溢流量適中，共可獲得三個(gè)不同恒定水位與相應(yīng)的不同流速。 7．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，按上述3的方法檢查畢托管比壓計(jì)是否齊平。 圖5．1 自循環(huán)雷諾實(shí)驗(yàn)裝置圖 1．自循環(huán)供水器； 2．實(shí)驗(yàn)臺(tái)； 3．可控硅無級(jí)調(diào)速器； 4．恒壓水箱； 5．有色水水管； 6．穩(wěn)水孔板； 7．溢流板； 8．實(shí)驗(yàn)管道； 9．實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥。為防止自循環(huán)水污染，有色指示水采用自行消色的專用色水。通過顏色水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)觀察管內(nèi)水流的層流流態(tài)，然后逐步開大調(diào)節(jié)閥，通過顏色水直線的變化觀察層流轉(zhuǎn)變到紊流的水力特征，待管中出現(xiàn)完全紊流后，再逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥，觀察由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯乃μ卣?。注意：a、 每調(diào)節(jié)閥門一次，均需等待穩(wěn)定幾分鐘；b、 關(guān)小閥門過程中，只許漸小，不許開大；c、 隨出水流量減小，應(yīng)適當(dāng)調(diào)小開關(guān)（右旋），以減小溢流量引發(fā)的擾動(dòng)。 二、實(shí)驗(yàn)裝置 本實(shí)驗(yàn)裝置如圖8．1所示圖8．1 局部阻力系數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置圖1．自循環(huán)供水器； 2．實(shí)驗(yàn)臺(tái)； 3．可控硅無級(jí)凋速器； 4．恒壓水箱； 5．溢流板； 6．穩(wěn)水孔板； 7．突然擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)管段； 8．測(cè)壓計(jì)； 9．滑動(dòng)測(cè)量尺； 10．測(cè)壓管； 11．突然收縮實(shí)驗(yàn)管段； 12．實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥實(shí)驗(yàn)管道由小→大→小三種已知管徑的管道組成，共設(shè)有六個(gè)測(cè)壓孔，測(cè)孔1—3和3—6分別測(cè)量突擴(kuò)和突縮的局部阻力系數(shù)。實(shí)測(cè) 經(jīng)驗(yàn) 四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1．測(cè)記實(shí)驗(yàn)有關(guān)常數(shù)。 4．改變泄水閥開度3～4次，分別測(cè)記測(cè)壓管讀數(shù)及流量。3．將實(shí)測(cè)ζ值與理論值(突擴(kuò))或公認(rèn)值(突縮)比較。
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