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文档简介
沿程水头损失实验第1页,共13页,2023年,2月20日,星期六一、实验目的1.加深了解园管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律,绘制lghf~lgu曲线;
2.掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法;
3.将测得的Re~λ关系值与莫迪图对比,分析其合理性,进一步提高实验成果分析能力。第2页,共13页,2023年,2月20日,星期六二、实验原理
由达西公式:
得另由能量方程对水平等直径园管可得
第3页,共13页,2023年,2月20日,星期六
压差可用压差计或电测。对于多管式水银压差有下列关系:
第4页,共13页,2023年,2月20日,星期六三、实验装置
第5页,共13页,2023年,2月20日,星期六四、实验步聚与方法
第6页,共13页,2023年,2月20日,星期六准备Ⅰ:对照装置图和说明,搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理;检查蓄水箱水位是否够高及旁通阀12是否已关闭。否则予以补水并关闭阀门;记录有关实验常数:工作管内径d和实验管长L(标志于蓄水箱)。
准备Ⅱ:启动水泵。本供水装置采用的是自动水泵,接通电源,全开阀12,打开供水阀11,水泵自动开启供水。
第7页,共13页,2023年,2月20日,星期六准备Ⅲ:调通量测系统。
1.夹紧水压计止水夹,打开出水阀10和进水阀11(逆钟向),关闭旁通阀12(顺钟向),启动水泵排除管道中的气体。
2.全开阀12,关闭阀10,松开水压计止水夹,并旋松水压计之旋塞F1,排除水压计中的气体。随后,关阀11,开阀10,使水压计的液面降至标尺零指示附近,即旋紧F1。再次开启阀11并立即关闭阀10,稍候片刻检查水压计是否齐平,如不平则需重调
第8页,共13页,2023年,2月20日,星期六3.水压计齐平时,则可旋开电测仪排气旋扭,对电测仪的连接水管通水、排气,并将电测仪调至“000”显示。
4.实验装置通水排气后,即可进行实验测量。在阀12、阀11全开的前提下,逐次开大出水阀10,每次调节流量时,均需稳定2—3分钟,流量愈小,稳定时间愈长;测流时间不小于8~10秒;测流量的同时,需测记水压计(或电测仪)、温度计(温度表应挂在水箱中)等读数:
第9页,共13页,2023年,2月20日,星期六层流段:应在水压计△h~20mmH2O(夏季)[△h~30mmH2O(冬季)]量程范围内,测记3~5组数据
紊流段:夹紧水压计止水夹,开大流量,用电测仪记录hf值,每次增量可按△h~100cmH2O递加,直至测出最大的hf值。阀的操作次序是当阀11、阀10开至最大后,逐渐关阀12,直至hf显示最大值。
第10页,共13页,2023年,2月20日,星期六5.结束实验前,应全开阀12,关闭阀10,检查水压计与电测仪是否指示为零,若均为零,则关闭阀11,切断电源。否则,表明压力计已进气,需重做实验。
第11页,共13页,2023年,2月20日,星期六五、思考题1.为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失?实验管道安装成向下倾斜,是否影响实验成果?
2.据实测m值判别本实验的流区。3.实际工程中钢管中的流动,大多为光滑紊流或紊流过渡区,而水电站泄洪洞的流动,大多为紊流阻力平方区,其原因何在?4.管道的当量粗糙度如何测得?5.本次实验结果与莫迪图
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