工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書-在線瀏覽
2024-09-15 06:12本頁面
【正文】 ?為什么? 5)當(dāng)流量增加或減少時(shí)測管水頭如何變化? 4．調(diào)節(jié)閥13開度，待流量穩(wěn)定后，測記各測壓管液面讀數(shù)，同時(shí)測記實(shí)驗(yàn)流量(畢托管供演示用，不必測記讀數(shù))。其中一次閥門開度大到使19號(hào)測管液面接近標(biāo)尺零點(diǎn)。 (2)．標(biāo)“*”者為畢托管測點(diǎn)(測點(diǎn)編號(hào)見圖2．2)。2．量測() 測記()數(shù)值表 (基準(zhǔn)面選在標(biāo)尺的零點(diǎn)上) 單位：cm測點(diǎn)編號(hào)234579101113151719QCm3/s實(shí)驗(yàn)次序123 3．計(jì)算流速水頭和總水頭。 提示： 1．P－P線依表2．2數(shù)據(jù)繪制，其中測點(diǎn)113數(shù)據(jù)不用； 2．E－E線依表2．3(2)數(shù)據(jù)繪制，其中測點(diǎn)11數(shù)據(jù)不用； 3．在等直徑管段E－E與P－P線平行。 5．畢托管所顯示的總水頭線與實(shí)測繪制的總水頭線一般都略有差異，試分析其原因。 二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖3．1所示。水泵的開啟、流量大小的調(diào)節(jié)均由調(diào)速器3控制。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。活塞形心水深hc可由測壓管8測得，由此可求得射流的沖力，即動(dòng)量力F。 為了自動(dòng)調(diào)節(jié)測壓管內(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。在平板上設(shè)有翼片b，活塞套上設(shè)有窄槽c。當(dāng)射流沖擊力大于測壓管內(nèi)水柱對活塞的壓力時(shí)，活塞內(nèi)移，窄槽c關(guān)小，水流外溢減少，使測壓管內(nèi)水位升高，水壓力增大。在恒定射流沖擊下，經(jīng)短時(shí)段的自動(dòng)調(diào)整，即可達(dá)到射流沖擊力和水壓力的平衡狀態(tài)。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。5‰(～lmm)，活塞在旋轉(zhuǎn)下亦能有效地克服動(dòng)摩擦力而作軸向位移，開大或減小窄槽c，使過高的水位降低或過低的水位提高，恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。 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)。其中，測壓管的標(biāo)尺零點(diǎn)已固毫在活塞的園心處，因此液面標(biāo)尺讀數(shù)，即為作用在活塞園心處的水深。 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。然后旋轉(zhuǎn)螺絲固定好。當(dāng)測壓管內(nèi)液面穩(wěn)定后，記下測壓管內(nèi)液面的標(biāo)尺讀數(shù)，即hc值。均需重復(fù)測三次再取均值。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)。五、實(shí)驗(yàn)成果及要求1．記錄有關(guān)常數(shù)。2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)記錄、計(jì)算表，并填入實(shí)測數(shù)據(jù)。 六、實(shí)驗(yàn)分析與討論 1．實(shí)測(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。(提示：平衡時(shí)，向測壓管內(nèi)加入或取出1mm左右深的水量，觀察活塞及液位的變化)。測次體積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)畢托管測速實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵? 1．通過對管嘴淹沒出流點(diǎn)流速及點(diǎn)流速系數(shù)的測量，掌握用畢托管測量點(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)其量測精度，進(jìn)一步明確傳統(tǒng)流體力學(xué)量測儀器的現(xiàn)實(shí)作用。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．測壓管； 10．測壓計(jì)； 11．滑動(dòng)測量尺(滑尺)； 12．上回水管。測壓計(jì)10的測壓管2用以測量高、低水箱位置水頭，測壓管4用以測量畢托管的全壓水頭和靜壓水頭。三、實(shí)驗(yàn)原理
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