水力學(xué)與泵站實(shí)驗(yàn)-局部水頭損失

《流體力學(xué)、泵與泵站綜合實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告開課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室年月日課程名稱流體力學(xué)與水泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱局部水頭損失實(shí)驗(yàn)成績(jī)教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆杖c(diǎn)法、四點(diǎn)法測(cè)量局部水頭損失與局部阻力系數(shù)的技能。驗(yàn)證圓管突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)公式及突然縮小局部阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式。加深對(duì)局部水頭損失機(jī)理的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理由于流動(dòng)邊界急劇變化所產(chǎn)生的阻力稱局部阻力，克服局部阻力引起的水頭損失稱局部水頭損失。為滿足工程需要，使斷面形狀、面積大小和流動(dòng)方向改變，從而流動(dòng)邊界產(chǎn)生各種各樣的空變，這些突變甚至還可能是它們的某幾種變化的綜合形式。從內(nèi)部機(jī)理上，局部阻力或是由于邊界面積大小變化引起的邊界層分離現(xiàn)象產(chǎn)生，或是流動(dòng)方向改變時(shí)形成的螺旋流動(dòng)造成，或者兩者都存在造成的局部阻力因此，很難能用一個(gè)公式表示。通常，局部水頭損失用局部阻力系數(shù)ξ和流速水頭的乘積表示，即絕大多數(shù)的局部阻力系數(shù)ξ只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，不同的邊界開關(guān)局部阻力系數(shù)ξ不同，只有少數(shù)局部阻力系數(shù)可以用理論分析得出。如突然擴(kuò)大的局部水頭損失與阻力系數(shù)：或或?qū)τ谕蝗豢s小的局部阻力系數(shù)為：三、使用儀器、材料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.恒壓水箱5.溢流板6.穩(wěn)水孔板7突然擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)管段8.測(cè)壓計(jì)9.滑動(dòng)測(cè)量尺10.測(cè)壓管11.突然收縮實(shí)驗(yàn)管段12.實(shí)驗(yàn)力量調(diào)節(jié)閥四、實(shí)驗(yàn)步驟熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，記錄有關(guān)參數(shù)。打開電源供水，待水箱溢流恒定后全開流量調(diào)節(jié)閥，排除實(shí)驗(yàn)管道內(nèi)氣體管道內(nèi)氣體排凈后關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，檢查測(cè)壓管液面是否齊平。全開流量調(diào)節(jié)閥，待流量穩(wěn)定后，采用時(shí)間體積法測(cè)算流量，并計(jì)算通過(guò)各管段的流速，同時(shí)讀取測(cè)壓管液面高度。調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥開度，逐級(jí)放大流量，重復(fù)步驟3,測(cè)試5組流量，記錄數(shù)據(jù)到計(jì)算表中。關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，再次檢查測(cè)壓管液面是否齊平。若未齊平，則需重新實(shí)驗(yàn)。齊平后關(guān)閉電源，將儀器恢復(fù)到實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)。

五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)（1）記錄計(jì)算有關(guān)參數(shù),常數(shù)儀器編號(hào)：06025369測(cè)點(diǎn)管段直徑：d1=0.88cm;d2=d3=d4=2.00cm;d5=d6=0.94cm測(cè)點(diǎn)間距：L1-2=12cm；L2-3=24cm；L3-4=12cmL4-6=6cm；Lb-5=6cm；L5-6=6cm（2）實(shí)驗(yàn)記錄與計(jì)算測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)體積V／cm3時(shí)間T／s流量Q／（cm／s）測(cè)壓管讀數(shù)12345618761087.617.7020.9020．8220.787.756.1028229.883.8819.8022.9122.6922.5010.388.5038201082.0020.4023.3523.2123.1011.2510.0547589.877.3421.8024.3024.0523.9513.3911.4557181071.8023.5825.8025.6225.5116.6515.05實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算表局部阻力形式序號(hào)流量Q/(/s)斷面前測(cè)點(diǎn)斷面后測(cè)點(diǎn)前后斷面實(shí)測(cè)沿程水頭損失實(shí)測(cè)局部水頭損失實(shí)測(cè)局部阻力系數(shù)理論局部水頭損失總水頭H總水頭H突然擴(kuò)大187.610.5828.280.4021.300.046.940.666.88283.889.7029.50.3623.270.116.120.636.31382.009.2729.670.3523.700.075.90.646.03477.348.2530.050.3124.610.135.310.645.36571.87.1130.690.2726.070.094.530.644.62突然縮小187.60.421.188.1315.881.673.630.453.17283.880.3622.867.4617.841.983.040.412.91382.000.3523.457.1218.371.303.780.532．78477.340.3124.266.3419.731.992.540.402.47571.80.2725.785.4622.111.662.010.392.13

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析擴(kuò)大：1Q=87.6cm3/s時(shí)v1=4Qπd12=1.44cm/sv2=v3理論局部阻力系數(shù)ξ=（1—A1A2）2=0.65hj=ξv2Q=83.88cm3/s時(shí)同理可得，ζ=0.63hj=6.313Q=82.00cm3/s時(shí)同理可得ζ=0.64hj=6.034Q=77.34cm3/s時(shí)同理可得ζ=0.64hj=5.365Q=71.80cm3/s時(shí)同理可得ζ=0.64hj=4.62實(shí)驗(yàn)分析：結(jié)合實(shí)驗(yàn)成果，分析知，突然擴(kuò)大條件下的局部