流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)

分類號密級

中國地質(zhì)X卷(itt)

工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

題目能量方程實(shí)驗(yàn)

學(xué)生姓名________________________________

學(xué)院___________工程技術(shù)學(xué)院_______________

專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化

學(xué)號______________1002133209_____________

指導(dǎo)教師

二O一五年四月

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、驗(yàn)證流體恒定總流的能量方程:

2、通過對動水力學(xué)諸多水力現(xiàn)象的實(shí)㈱分析研究,進(jìn)一步掌握有壓管液中動水力學(xué)的能量

轉(zhuǎn)換特性:

3、掌握潦速、流量、樂強(qiáng)等動水力學(xué)水力要素的實(shí)驗(yàn)量測技能。

二：實(shí)驗(yàn)儀器

圖-伯努利方程實(shí)驗(yàn)裝置圖

J.門M環(huán)供水匕2.實(shí)驗(yàn)在臺3可抄於無統(tǒng)調(diào)速度疆4.激流板5.生水孔板6.忸壓水箱7.實(shí)驗(yàn)官道

8洌壓點(diǎn)6?9.考針畢托管10.能片計(jì)】1.滑動滴吊尺12.測樂青①??13.流敏調(diào)節(jié)閥14眄水汨斗

備注：本儀器測壓管有兩種，

1.畢托管測壓管（表】中標(biāo)有*的測壓管），用以定性測讀總水頭：

2.普通測壓管（表】中未標(biāo)*齊），用以定G測串測壓管水頭.

三：實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)管路中沿管內(nèi)水流方向取n個過水?dāng)嗝??？梢粤谐鲞M(jìn)口斷面（I）至另一斷面（i）的能量方程式（i=2.3_____n）

+m

+h..

y2gly「2g

選好基準(zhǔn)面，從己設(shè)置的各斷面的測壓管中讀出位，測出通過管路的流量，即可計(jì)外出時面平均潦速V及，從而即可得到各斷面測管水頭和總水頭

四,實(shí)驗(yàn)方法與步驟

I、熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備.分清哪些測管是普通測壓管，哪些是畢托管測壓管.以及兩者功能的區(qū)別。

2、打開開關(guān)供水，使水箱充水，待水箱溢流，檢查調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后所有測壓管水面是否齊平.如不平

則需吉明故障原因（例連通管受阻、漏氣或夾氣泡等）并加以排除,直至調(diào)平。

3、打開閥13,觀察思考（I）測壓水頭線和總水頭線的變化趨勢：（2）位置水頭、E強(qiáng)水頭之

間的相互關(guān)系：（3）測點(diǎn)（2）、（3）測管水頭同否？為什么？（4）測點(diǎn)（12）、（13）

泗管水頭是否不同？為什么？（5）流量增加或減少時測管水頭如何變化？

4、調(diào)節(jié)閥】3開度,待流址穩(wěn)定后,測計(jì)各測壓管液面讀數(shù)，同時測計(jì)實(shí)驗(yàn)流外（畢托管供演示用,

不必測記透數(shù)1

5、改變流量2次，重兔上述測量。其中一次閥門開度大到使19號測管液面接近標(biāo)尺零點(diǎn).

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

位置高度I：Ocin位置高度2:0cm位置高度3:0cm

管總壓齡壓Ahl(c點(diǎn)速度平均速總壓靜壓Ah2(c點(diǎn)速度平均速總壓靜壓Ah3(c點(diǎn)速度平均速流量Q

徑l(cm)l(cm)m)Kcni/s)度2(cm)2(cm)m)2(cni/s)度3(cm)3(cm)in)3(cni/s)度(cmA3/s)

1l（cm/s）2（cm/s）3（cm/s）

1

4

C

m

管

徑

2

3

0

C

in

管

徑

3

1

4

C

in

序

號

142.30004150000.8000039.597920.300341.300041.00001.0000024.24874.4209741.100039.80001.3000050.477720.300331.25000

00000809300000il40000018930

24230004150000.8000039.597923.622241300041.00001.0000024.24875.1444041.100039.800013000050.477723.622236.36363

000008075000001170000018756

342.30004150000.8000039.59794.7073341.300041.00001.0000024.24871.0251541.100039.80001.3000050.47774.707337.246377

000008070000011300000187

六：誤差分析

1.本實(shí)驗(yàn)早托管的探頭通常布設(shè)在管軸附近，共點(diǎn)流速水頭大于斷面平均流速水頭

2.管處真空的形成

3.毛那現(xiàn)象的影響

七：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

在不考定水頭損論失的怖況下，1.2.3處的總水頭約相等.加上水頭損失，1.2.3處的水頭相等，即能量守恒：

1、分析：

2、測壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢有何不同？為什么？

3、測壓管水頭線（P-P）沿程可升可降，線坡JP可正可負(fù)。而總水頭線（E-E）沿程只降不升，線坡J恒為正，即JX）。這是因?yàn)樗诹鲃舆^程中,

依據(jù)一定邊界條件，動能和勢能可相互轉(zhuǎn)喚.

流量增加，測壓管水頭線有何變化？為什么？

方如下二個變化：（1）流量增加，測壓管水頭線（PF）總降落趨勢更顯著：（2＞測壓管水頭線（P.P）的起落變化更為顯著。

3.期壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢有何不同？為什么？

測壓管水頭線和總水頭線的變化超勢的不同之處：測壓管水頭線會隨管徑變化仃較大的波動。當(dāng)管徑減小時.測壓管水頭線下降：當(dāng)管徑變大時.

測壓管水頭紋_L升。而總水頭沿流線方向有減小的檔勢，變化較為平緩.

原因是測壓管水頭線是沿水流方向各個測點(diǎn)的則壓管液面的連線.它反應(yīng)的是流體的勢能。測壓管水頭線沿水流方向可能下降.也可能上升（當(dāng)管徑

沿流向增大時）.因?yàn)楣軓皆龃髸r流速減小，動能減小而壓能增大，如果壓能的增大大于“頭損失時，水流的勢能就增大，測壓管水頭就上升.總水頭

線是在測壓管水頭線的基線上再加上流速水頭，它反應(yīng)的是流體的總能量,由于沿流向總是有水頭損失,所以總水頭或沿程只能的下降,不能上升

分類號密級

中國地質(zhì)人學(xué)（吐京J

工程流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

題目文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生姓名__________________侯冠丞____________________

學(xué)院____________工程技術(shù)學(xué)院_______________

專業(yè)機(jī)械.彳殳計(jì)制造及其自動化

學(xué)號_______________學(xué)02133209____________

指導(dǎo)教師________________王志喬__________________

二O一五年四月

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、通過測定流量系數(shù).掌握文丘里流量計(jì)測量管道流量的技術(shù);

2、掌握應(yīng)用氣一水多管壓差計(jì)量測壓差技術(shù)；

3、驗(yàn)證能量方程的正確性。

二：實(shí)驗(yàn)裝置

三：實(shí)驗(yàn)原理

根據(jù)能量方程式和連續(xù)性方程式，可得不計(jì)阻力作用時的文氏管過水能力關(guān)系式

2'=f2g［修+為-修+稅］=長瓜

式中：Ah為兩斷面測壓管水頭差.

由于阻力的存在.實(shí)際通過的流量Q恒小于Q'?今引入一無量綱系數(shù)A=Q/Q'(P稱為值量系數(shù)X)對計(jì)算所得的流量值進(jìn)行修正.

四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟

1、測記各有關(guān)常數(shù)。

2、打開電源開關(guān)，全關(guān)閥12,檢核各測管液面讀數(shù)h1-h2+h3-h4是否為0.不為。時

需查出原因并予以排除。

3、全開調(diào)節(jié)閥12檢查各測管液面是否都處在滑尺讀數(shù)范圍內(nèi)？否則.按下列步序調(diào)節(jié)：擰開氣閥

8/將清水注入測管2、3/待h2=h3%24cm,打開電源開關(guān)充水/待連通管無氣泡，漸關(guān)

腳12.并調(diào)開美3/至hl-h2~28?5,即速擰緊氣閥8。

4、全開調(diào)節(jié)閥門，待水潦穩(wěn)定后，讀取各測壓管的液面讀數(shù)h1、h2、h3、h4,并用秒表、

量筒測定流量。

5、逐次關(guān)小調(diào)節(jié)閥，改變流量7?9次.重發(fā)步驟4,注意調(diào)節(jié)閥門應(yīng)緩慢.

6、把測量值記錄在實(shí)驗(yàn)表格內(nèi)，并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.

7、如測管內(nèi)液面波動時,應(yīng)取時均值。

8、實(shí)驗(yàn)結(jié)束，需按步驟2校核壓差計(jì)是否回學(xué).

三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

管徑1:

2.6cm

液體總量流量計(jì)算流量

管役2:hl(mm)h2(mm)Ah(mm)時間T(s)流量系數(shù)1

VV(cmA3)Ql(cmA3/s)Q2(cmA3/s)

1.6cm

序號

195586590.002256.009.86228.803245288.5314390.792992

295586590.002428.001O.(H)242.80(X)00288.5314390.841503

395586590.002604.0010.97237.374658