工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(編輯修改稿)
2024-09-01 06:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 驗(yàn)裝置各部分名稱、結(jié)構(gòu)特征、作用性能，記錄有關(guān)常數(shù)。 2．開(kāi)啟水泵 打開(kāi)調(diào)速器開(kāi)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。 3．調(diào)整測(cè)壓管位置 待恒壓水箱滿頂溢流后，松開(kāi)測(cè)壓管固定螺絲，調(diào)整方位，要求測(cè)壓管垂直、螺絲對(duì)準(zhǔn)十字中心，使活塞轉(zhuǎn)動(dòng)松快。然后旋轉(zhuǎn)螺絲固定好。 4．測(cè)讀水位 標(biāo)尺的零點(diǎn)已固定在活塞園心的高程上。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。 5．測(cè)量流量 用體積法或重量法測(cè)流量時(shí)，每次時(shí)間要求大于20秒，若用電測(cè)儀測(cè)流量時(shí)，則須在儀器量程范圍內(nèi)。均需重復(fù)測(cè)三次再取均值。 6．改變水頭重復(fù)實(shí)驗(yàn) 逐次打開(kāi)不同高度上的溢水孔蓋，改變管嘴的作用水頭。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)。 7．驗(yàn)證對(duì)的影響 取下平板活塞，使水流沖擊到活塞套內(nèi)，調(diào)整好位置，使反射水流的回射角度一致，記錄回射角度的目估值、測(cè)壓管作用水深hc和管嘴作用水頭Ho。五、實(shí)驗(yàn)成果及要求1．記錄有關(guān)常數(shù)。 實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)號(hào)NO____________管嘴內(nèi)徑d= cm，活塞直徑D= cm。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)。3．取某一流量，繪出脫離體圖，闡明分析計(jì)算的過(guò)程。 六、實(shí)驗(yàn)分析與討論 1．實(shí)測(cè)(平均動(dòng)量修正系數(shù))與公認(rèn)值()符合與否？如不符合，試分析原因。 2．帶翼片的平板在射流作用下獲得力矩，這對(duì)分析射流沖擊無(wú)翼片的平板沿x方向的動(dòng)量方程有無(wú)影響?為什么? 3．若通過(guò)細(xì)導(dǎo)水管的分流，其出流角度與相同，對(duì)以上受力分析有無(wú)影響？ 4．滑動(dòng)摩擦力為什么可以忽略不計(jì)?試用實(shí)驗(yàn)來(lái)分析驗(yàn)證的大小，記錄觀察結(jié)果。(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)。 5．若不為零，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)什么影響？試結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟7的結(jié)果予以說(shuō)明。測(cè)次體積V時(shí)間T管嘴作用水頭Ho活塞作用水頭Hc流量Q流速v動(dòng)量力F動(dòng)量修正系數(shù)123(三)畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵? 1．通過(guò)對(duì)管嘴淹沒(méi)出流點(diǎn)流速及點(diǎn)流速系數(shù)的測(cè)量，掌握用畢托管測(cè)量點(diǎn)流速的技能； 2. 了解普朗特型畢托管的構(gòu)造和適用性，并檢驗(yàn)其量測(cè)精度，進(jìn)一步明確傳統(tǒng)流體力學(xué)量測(cè)儀器的現(xiàn)實(shí)作用。 二、實(shí)驗(yàn)裝置 本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖4．1所示。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(wú)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。 說(shuō)明 經(jīng)淹沒(méi)管嘴6，將高低水箱水位差的位能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，并用畢托管測(cè)出其點(diǎn)流速值。測(cè)壓計(jì)10的測(cè)壓管2用以測(cè)量高、低水箱位置水頭，測(cè)壓管4用以測(cè)量畢托管的全壓水頭和靜壓水頭。水位調(diào)節(jié)閥4用以改變測(cè)點(diǎn)的流速大小。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。 ()聯(lián)立求解上兩式可得 ()式中 u——測(cè)點(diǎn)處流速，由畢托管測(cè)定； ——測(cè)點(diǎn)流速系數(shù)； △H――管嘴的作用水頭。 四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1．準(zhǔn)備 (a)熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分名稱、作用性能，搞清構(gòu)造特征、實(shí)驗(yàn)原理。(b)用醫(yī)塑管將上、下游水箱的測(cè)點(diǎn)分別與測(cè)壓計(jì)中的測(cè)管2相連通。(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。 2．開(kāi)啟水泵 順時(shí)針打開(kāi)調(diào)速器開(kāi)關(guān)3，將流量調(diào)節(jié)到最大。 3．排氣 待上、下游溢流后，用吸氣球(如醫(yī)用洗耳球)放在測(cè)壓管口部抽吸，排除畢托管及各連通管中的氣體，用靜水匣罩住畢托管，可檢查測(cè)壓計(jì)液面是否齊平，液面不齊平可能是空氣沒(méi)有排盡，必須重新排氣。
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