《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 7-13 7.2.6恒定孔口管嘴出流实验_第1页
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文档简介

恒定孔口、管嘴出流实验实验目的①理解孔口和管嘴出流的特点；②掌握孔口与管嘴出流的流量系数、流速系数、侧收缩系数、局部阻力系数的量测技能；③通过测试，了解进口形状对孔口管嘴出流能力的影响。实验原理在容器上开孔，流体经孔口流出的水力现象称孔口出流。根据能量方程可推得以下流量公式： Q=Av=εAφ2gH μ=εφ=ε1+式中H0——包括行径流速和液面压强在内的孔口中心线上的作用水头，cm；ξ——孔口处的局部阻力系数；ε——收缩系数，ε=AcAc——收缩断面面积，cm2；φ——流速系数；μ——在容器孔口断面上接一段长l=(3～4)d管径的管嘴，流体经此管嘴并在出口断面充满整个管嘴断面的出流现象称管嘴出流。管嘴出流的流量和流量系数的计算方法、公式与孔口出流相同，但流量系数有所不同。 Q=Av=A2gH0本实验中，若不考虑水头损失，按理想流体可得管嘴或孔口的理论流量： Q理论=A2gH0则流量系数为： =Q实测Q理论实验系统及装置孔口与管嘴出流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、孔口、管嘴、挡水旋板、移动触头、上回水槽、标尺、测压管、接水盒、回水管等组成，如REF_Ref12450\h图1所示。图1孔口管嘴出流实验仪1—自循环供水器；2—实验台；3.可控硅无极调速器；4.恒压水箱；5.溢流板；6.稳水孔板；7.孔口管嘴（图内小字标号1#圆角形管嘴，2#直角形管嘴，3#圆锥形管嘴，4#孔口）；8.档水旋板；9.测量孔口射流收缩直径的移动触头；10.上回水槽；11.标尺；12.测压管实验步骤及方法①熟悉实验仪器并记录相关基本参数。②启动电源供水，待恒压水箱溢流后打开1#圆角管嘴，恒定液面稳定后测记恒定液面高程标尺读数H1、流量Q，完毕后堵塞1#管嘴。③打开2#管嘴，测记恒定液面高程标尺读数H1及流量Q，观察和量测直角管嘴出流时的真空度，完毕后堵塞2#管嘴。④打开3#圆锥形管嘴，测记H1及Q，完毕后堵塞3#管嘴。⑤打开4#孔口，观察孔口出流现象，测定H1及Q，并照下述方法测记孔口收缩断面直径：松开孔口两边的移动触头螺丝，先移动一边触头将其与水股切向接触后旋紧螺丝，再移动另一边触头使之与水股切向接触并旋紧螺丝，然后用档水旋板关闭孔口，用卡尺测量触头间距，即为射流直径。实验数据记录及处理①记录相关基本参数：圆角管嘴d1，出口高程读数z1；直角管嘴d2，出口高程读数z2；圆锥管嘴d3，出口高程读数z3；孔口d4，出口高程读数z4。②完成REF_Ref12578\h表1。表1孔口管嘴出流实验数据记录与处理表分类项目1#圆角管嘴2#直角管嘴3#圆锥管嘴4#孔口水面读数H1体积V时间t流量Q平均流量Q作用水头H0面积A流量系数测管读数H2真空度Hv收缩直径dc收缩断面Ac收缩系数ε流速系数φ阻力系数ξ实验数据分析①

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