一、不可壓縮流體恒定流動總流伯努利方程實驗-實驗目的
1.驗證流體恒定總流的能量方程;
2.通過對流體力學諸多水力現象的實驗分析研究,進一步掌握有壓管流體動力學 的能量轉換特性;
3.掌握流速、流量、壓強等要素的實驗量測技能。
二、實驗原理
在實驗管路中沿管內水流方向取 n 個過水斷面。可以列出進口斷面(1)至另一斷 面(i)的能量方程式(I=2,3……,n)
取α1=α2=……αn=1,選好基準面,從已設置的各斷面的測壓管中讀出 Z+(P/αg) 值,測出通過管路的流量,即可計算出斷面平均流速 V 及αV?/2g,從而即可得到各斷面 測壓管水頭和總水頭
三、實驗步驟
1.熟悉實驗設備,分清哪些管是靜壓管,哪些是畢托管測壓管,以及兩者功能的 區別。
2.供水使水箱充滿水,待水箱溢流,檢查調節閥關閉后所有全壓管水面是否齊平。 如不平則需查明故障原因(例如連通管受阻、漏氣或夾氣泡等)并加以排除,直至調平。
3.打開調節閥,觀察思考
1)測壓水頭線和總水頭線的變化趨勢;
2)位置水頭,壓強水頭之間的相互關系;
3)流量增加或減少時測管水頭如何變化?
4.調節閥開度,待流量穩定后,測記各測壓管液面讀數,同時測記實驗流量。
四、實驗數據及整理
1.記錄有關常數
d1=Φ14㎜ d2=Φ30㎜
根據以上公式計算某一工況各測點處的軸心速度和平均流速填入表格,可驗證出連 續性方程。對于不可壓縮流體穩定的流動,當流量一定時,管徑粗的地方流速小,細的地方流速大。
2.觀察和計算流體、流徑,能量方程實驗管對能量損失的情況:在能量方程實 驗管上布置四組測壓管,每組能測出全壓和靜壓,全開閥門,觀察總壓沿著水流方向的 下降情況,說明流體的總勢能沿著流體的流動方向是減少的,改變給水閥門的開度,同 時計量不同閥門開度下的流量及相應的四組測壓管液柱高度,進行記錄和計算。
能量方程實驗管工況點實驗數據記錄:
五、分析與思考
1.測壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢有何不同?為什么?
2.流量增加,測壓管水頭線有何變化?為什么?