《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 7-12 7.2.5局部水头损失实验_第1页
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局部水头损失实验实验目的①掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能；②验证圆管突然扩大局部阻力系数公式及突然缩小局部阻力系数经验公式；③加深对局部阻力损失机理的理解。实验原理局部阻力或是由于边界面积大小变化引起的边界层分离现象产生，或是流动方向改变时形成的螺旋流动造成，或者两者都存在造成的局部阻力，因此，很难能用一个公式表示。通常，局部水头损失用局部阻力系数和流速水头的乘积表示，即 HJ=ζv式中，ζ——局部水头损失系数。由能量守恒定律有： ℎj1−i大多数情况的局部阻力系数只能通过实验测定，目前管道突然扩大的局部水头损失系数可采用理论分析，得出足够精确的结果。突然扩大的局部水头损失可应用动量方程、能量方程以及连续性方程联合求解，得到 ℎj=1−或 ℎj=A式中，A1，v1——突然扩大前断面的面积和平均流速；A2，v2——突然扩大后断面的面积和平均流速，且A1<A2。对于突然缩小的局部阻力系数为： ζ=0.51−A实验系统及装置局部水头损失实验仪由自循环供水器(循环水泵）、实验台、无级调速器、水箱、溢流板、稳水孔板、突然扩大与突然缩小实验管道、测压管、流量调节阀、接水盒、回水管等组成，如REF_Ref11673\h图1所示。图1局部水头损失实验仪实验步骤及方法①熟悉实验仪器并记录相关基本参数。②打开电源供水，待水箱溢流恒定后全开流量调节阀，排除实验管道内气体。管道内气体排净后关闭流量调节阀，检查测压管液面是否齐平。③全开流量调节阀，待流量稳定后，采用时间体积法测算流量，并计算通过各管段的流速，同时读取测压管液面高度。④调节流量调节阀开度，逐级放大流量，重复步骤（三），测试5组流量，记录数据到REF_Ref11755\h表1中。⑤关闭流量调节阀，再次检查测压管液面是否齐平。若未齐平，则需重新实验。齐平后关闭电源，将仪器恢复到实验前状态。实验数据记录①记录实验基本参数：测点管段直径：d1、d2、d3、d4、d5、d6；测点间距：L1-2、L2-3、L3-4、L4-b、Lb-5、L5-6。②实验记录表1局部水头损失实验测试数据记录表序号体积V时间t流量Q测压管读数12345612345实验数据处理及分析①实验数据计算对于1-2断面，突然扩大的局部阻力损失实测值为： ℎj1−2=其中： ℎf1−2=1对于4-5断面，突然缩小的局部阻力损失实测值为： ℎj4−5=其中： ℎf4−B ℎf3−5=表2局部水头损失实验数据处理表阻力形式序号流量Q前断面后断面前后断面沿程阻力损失hf实测局部阻力损失值hj实测局部阻力系数ζα总水头Hα总水头H突然扩大12345突然缩小12345②结合实验成果，分析比较突然扩大与突然缩小在相应条件下的局部损失大小关系。③结合流动仪

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