02能量與動(dòng)量方程

1、3恒定總流伯努利方程綜合性實(shí)驗(yàn) 3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?1. 通過(guò)定性分析實(shí)驗(yàn)，提高對(duì)動(dòng)水力學(xué)諸多水力現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析能力； 2. 通過(guò)定量測(cè)量實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步掌握有壓管流中動(dòng)水力學(xué)的能量轉(zhuǎn)換特性， 證流體恒定總流的伯努利方程，掌握測(cè)壓管水頭線的實(shí)驗(yàn)測(cè)量技能與繪制 方法； 3. 通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練理論分析與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的科研能力。 3.2實(shí)驗(yàn)裝置 1 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖 實(shí)驗(yàn)裝置及各部分名稱如圖3.1所示 T T53T 18 15 14 3 伯努利方程綜合性實(shí)驗(yàn)裝置圖 圖3.1 2.實(shí)驗(yàn)臺(tái) 3.可控硅無(wú)級(jí)調(diào)速器3.溢流板 5.穩(wěn)水孔板 4 567 8 9 3呦51 y9 11 13, 1.自循環(huán)供水器

2、6.恒壓水箱 7.實(shí)驗(yàn)管道 8.測(cè)壓點(diǎn) 9.彎針畢托管10.測(cè)壓計(jì) 41 11.滑動(dòng)測(cè)量尺 12.測(cè)壓管 13.實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥13.回水漏斗 2 裝置說(shuō)明 (1) 流量測(cè)量一一稱重法或量體積法 稱重法或量體積法是在某一固定的時(shí)段內(nèi)，計(jì)量流過(guò)水流的重量或體積，進(jìn) 而得出單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的流體量，是依據(jù)流量定義的測(cè)量方法。 本實(shí)驗(yàn)及后述各實(shí)驗(yàn)的測(cè)流量方法常用稱重法或量體積法，用秒表計(jì)時(shí)，用 電子稱稱重，小流量時(shí)，也可用量筒測(cè)量流體體積。為保證測(cè)量精度，一般要求 計(jì)時(shí)大于1520秒。 (2) 測(cè)流速一一彎針管畢托管 彎針管畢托管用于測(cè)量管道內(nèi)的點(diǎn)流速，原理見(jiàn)第2章233。為減小對(duì)流場(chǎng) 的干擾，本裝置中

3、的彎針直徑為 開(kāi)小孔 迎流面 管端 封閉 圖3.2彎針管畢托管類型 1.6 1.2 mm (外徑內(nèi)徑)。實(shí)驗(yàn)表 明只要開(kāi)孔的切平面與來(lái)流方向垂 直，彎針管畢托管的彎角從 90 180均不影響測(cè)流速精度，如 圖3.2所示。 (3) 本儀器測(cè)壓點(diǎn)有兩種: 1)畢托管測(cè)壓點(diǎn)，圖3.1中標(biāo)號(hào)為、迪(后述加 表示)，與測(cè)壓計(jì)的測(cè)壓管連接后，用以測(cè)量畢托管探頭對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)的總水頭值，近似 替代所在斷面的平均總水頭值，可用于定性分析，但不能用于定量計(jì)算； 2)普通測(cè)壓點(diǎn)，圖 3.1中標(biāo)號(hào)為、 、，與測(cè)壓計(jì)的測(cè)壓管連接后，用以測(cè)量相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的測(cè)壓管水頭值。 (4) 測(cè)點(diǎn)*、所在喉管段直徑為d2,測(cè)點(diǎn)*、所在擴(kuò)管段直徑

4、為d3, 其余直徑均為d1。 3 基本操作方法 (1) 測(cè)壓管與連通管排氣。打開(kāi)開(kāi)關(guān)供水，使水箱充水，待水箱溢流，全開(kāi) 閥13,將實(shí)驗(yàn)管道7中氣體完全排盡，再檢查調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后所有測(cè)壓管水面是否 齊平。如不平則需查明故障原因(例連通管受阻、漏氣或夾氣泡等)并加以排除， 直至調(diào)平。 (2) 恒定流操作。全開(kāi)調(diào)速器，此時(shí)水箱保持溢流，閥門(mén)13開(kāi)度不變情況 下，實(shí)驗(yàn)管道出流為恒定流。 （3）非恒定流操作。調(diào)速器開(kāi)、關(guān)過(guò)程中，水箱 6無(wú)溢流情況下，實(shí)驗(yàn)管道 出流為非恒定流。 （4）流量測(cè)量。實(shí)驗(yàn)流量用閥13調(diào)節(jié)，流量用稱重法測(cè)量。 3.3實(shí)驗(yàn)原理 1 伯努利方程。在實(shí)驗(yàn)管路中沿管內(nèi)水流方向取n個(gè)過(guò)水?dāng)嗝?/p>

5、，在恒定流動(dòng) 時(shí)，可以列出進(jìn)口斷面（1）至另一斷面（i）的伯努利方程式（i=2,3,n） 2 2 rPl：丁Pi: Vi h :g 2gg 2g 取:1= 2=1，選好基準(zhǔn)面，從已設(shè)置的各斷面的測(cè)壓管中讀出Z 值, Pg 2 測(cè)出通過(guò)管路的流量，即可計(jì)算出斷面平均流速V及丄，從而可得到各斷面測(cè) 2g 管水頭和總水頭。 2過(guò)流斷面性質(zhì)。均勻流或漸變流斷面流體動(dòng)壓強(qiáng)符合靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律， 即在同一斷面上z 二C ，但在不同過(guò)流斷面上的測(cè)壓管水頭不同， Pg 乙-屯=z2 理；急變流斷面上z R = c。 :g :g:g 3.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法 1 定性分析實(shí)驗(yàn) （1）驗(yàn)證同一靜止液體的測(cè)壓管水頭線是

6、根水平線。 閥門(mén)全關(guān)，穩(wěn)定后，實(shí)驗(yàn)顯示各測(cè)壓管的液面連線是一根水平線。而這時(shí)的 滑尺讀數(shù)值就是水體在流動(dòng)前所具有的總能頭。 想一想：若某一根測(cè)壓管液面不在測(cè)壓管水頭線的水平線上，原因可能是a）有氣泡堵塞 在連通管上；b ）測(cè)壓管粗細(xì)不均而受毛細(xì)現(xiàn)象影響； c）測(cè)壓計(jì)滑尺的導(dǎo)軌不水平； d）受污物堵 塞。其中不正確的答案是（） （2）觀察不同流速下，某一斷面上水力要素變化規(guī)律。 以測(cè)點(diǎn)*、所在的斷面為例，測(cè)管的液面讀數(shù)為該斷面的測(cè)壓管水頭。 測(cè)管*連通畢托管，顯示測(cè)點(diǎn)的總水頭。實(shí)驗(yàn)表明，流速越大，水頭損失越大， 水流流到該斷面時(shí)的總水頭越小，斷面上的勢(shì)能亦越小。 (3) 驗(yàn)證均勻流斷面上，動(dòng)水壓

7、強(qiáng)按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布。 觀察測(cè)點(diǎn)和，盡管位置高度不同，但其測(cè)壓管的液面高度相同，表明 z =C o 變一變：將均勻流斷面變成急變流斷面，動(dòng)水壓強(qiáng)也按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布嗎？為什么在 繪制總水頭線時(shí)，測(cè)點(diǎn)、應(yīng)舍棄？ (4) 觀察沿流程總能坡線的變化規(guī)律。 加大開(kāi)度，使接近最大流量，若穩(wěn)定后各測(cè)管水位如圖3.3所示，圖中A-A 為管軸線。 水箱液面1 2 3 45 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19廣：(卞 / :( V I I II II II II II II II II I 0 圖3.3測(cè)壓管水位示例 縱觀帶畢托管的測(cè)點(diǎn)*、*、*、*、(14*、*、通*的

8、測(cè)管水位(實(shí) 驗(yàn)時(shí)可加入雷諾實(shí)驗(yàn)用的紅色水，使這些管呈紅色，如圖3.3中以較深顏色表示的 測(cè)壓管)，可見(jiàn)各測(cè)管的液面沿流程是逐漸降低而沒(méi)有升高的，表明總能量沿流程 只會(huì)減少，不會(huì)增加，能量損失是不可能逆轉(zhuǎn)的。 擴(kuò)一擴(kuò)：預(yù)習(xí)流動(dòng)阻力與水頭損失概念，判別下列說(shuō)法對(duì)的是(、) a)h1-6是沿程阻力損失；b) h1-6是管段1 5的沿程損失與收縮段 5 6的局部損失之和； C) h8-14是沿程損失；d) h8-14是管段8 14的沿程損失與兩個(gè)彎道管段的局部損失之和。 (5) 觀察測(cè)壓管水頭線的變化規(guī)律。 總變化規(guī)律：縱觀測(cè)壓點(diǎn)、逋、的測(cè)壓管水 位，可見(jiàn)沿流程有升也有降，表明測(cè)壓管水頭線沿流程可升

9、也可降。 沿程水頭損失：從、點(diǎn)可看出沿程水頭損失的變化規(guī)律，等徑管道 上，距離相等，沿程損失相同。 勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換：以測(cè)點(diǎn)、為例，測(cè)點(diǎn)所在流段上高程相等，管 徑先收縮后擴(kuò)大，流速由小增大再減小。測(cè)管到測(cè)管的液位發(fā)生了陡降，表 明水流從測(cè)點(diǎn)斷面流到測(cè)點(diǎn)斷面時(shí)有部分壓力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了流速動(dòng)能。而測(cè) 管到測(cè)管測(cè)管水位回升了，這正和前面相反，說(shuō)明有部分動(dòng)能又轉(zhuǎn)化成了壓 力勢(shì)能。這就清楚驗(yàn)證了動(dòng)能和勢(shì)能之間是可以互相轉(zhuǎn)化的，因而是可逆的。 位能和壓能的轉(zhuǎn)換：以測(cè)點(diǎn)與 所在的兩斷面為例，由于二斷面的流速水 頭相等，測(cè)點(diǎn)的位能較大，壓能（測(cè)管液位離管軸線的高度）很小，而測(cè)點(diǎn)的 位能很小，壓能卻比點(diǎn)大，這就說(shuō)

10、明了水流從測(cè)點(diǎn)斷面流到測(cè)點(diǎn)斷面的過(guò) 程中，部分位能轉(zhuǎn)換成了壓能。 想一想：在恒定流條件下，測(cè)壓管水頭線沿管軸線逐漸升高表示：（） a）管徑漸縮；b）管徑漸擴(kuò)；c）管徑不變；d）等徑管管軸線高程逐漸抬高。 （6）利用測(cè)壓管水頭線判斷管道沿程壓力分布。 測(cè)壓管水頭線高于管軸線，表明該處管道處于正壓下；測(cè)壓管水頭線低于管 軸線，表明該處管道處于負(fù)壓下，出現(xiàn)了真空。高壓和真空狀態(tài)都容易使管道破 壞。實(shí)驗(yàn)顯示（參圖3.3）,測(cè)點(diǎn)的測(cè)管液面低于管軸線，說(shuō)明該處管段承受負(fù) 壓（真空）；測(cè)壓管的液位高出管軸線，說(shuō)明該處管段承受正壓。 動(dòng)一動(dòng)：拔下測(cè)點(diǎn) 處的皮管，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？拔下測(cè)點(diǎn)處的皮管，又會(huì)有什么現(xiàn)

11、象？ 2.定量分析實(shí)驗(yàn)一一伯努利方程驗(yàn)證與測(cè)壓管水頭線測(cè)量分析實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方法與步驟：在恒定流條件下改變流量2次，其中一次閥門(mén)開(kāi)度大到使19 號(hào)測(cè)管液面接近可讀數(shù)范圍的最低點(diǎn)，待流量穩(wěn)定后，測(cè)記各測(cè)壓管液面讀數(shù)， 同時(shí)測(cè)記實(shí)驗(yàn)流量（畢托管測(cè)點(diǎn)供演示用，不必測(cè)記讀數(shù)）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析 參考3.5 o 3 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一一改變水箱中的液位高度對(duì)喉管真空度影響的實(shí)驗(yàn)研究 為避免引水管道的局部負(fù)壓，可采取的技術(shù)措施有（a）減小流量；（b）增大喉管 管徑；（c）降低相應(yīng)管線的安裝高程；（d）改變水箱中的液位高度。下面分析后兩項(xiàng)。 對(duì)于措施（c），以本實(shí)驗(yàn)裝置為例（參圖 3.4），可在水箱出口先接一下垂

12、90” 彎管，后接水平段，將喉管的高程降至基準(zhǔn)高程0-0,使位能降低，壓能增大， 從而可能避免點(diǎn)處的真空。該項(xiàng)措施常用于實(shí)際工程的管軸線設(shè)計(jì)中。 1 V 13. i 12 14 16 15 0 19 3 18 二 圖3.4實(shí)驗(yàn)管道系統(tǒng)圖 對(duì)于措施（d）,不同供水系統(tǒng)調(diào)壓效果是不同的，需作具體分析?？赏ㄟ^(guò)理論 分析與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，確定改變作用水頭（如抬高或降低水箱的水位） 對(duì)管中某斷面壓強(qiáng)的影響情況。 本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求利用圖3.1實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)改變水箱中的液位高度對(duì)喉管真 空度影響的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)。 理論分析與實(shí)驗(yàn)方法提示： 取基準(zhǔn)面0-0如圖3.4所示，圖中1-1、2-2、3-

13、3分別為計(jì)算斷面1、2、3,計(jì) 算斷面1的計(jì)算點(diǎn)選在液面位置，計(jì)算斷面2、3的計(jì)算點(diǎn)選在管軸線上。水箱液 面至基準(zhǔn)面0-0的水深為h。改變水箱中的液位高度對(duì)喉管真空度影響的問(wèn)題，實(shí) 際上就是z2 p隨h遞增還是遞減的問(wèn)題，可由f（z2 衛(wèi)2） ：:h加以判別。 乜乜/ 列計(jì)算斷面1、2的伯努利方程（取3= 1）有 2 h 上乎 hwy（1） ：g 2g 2 因hw1-2可表示成hw仁2_ c 1與 2g 式中c1.2是管段1-2總水頭損失因數(shù)，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)度不變時(shí)，在h的有限變化 范圍內(nèi)，可設(shè)c1.2近似為常數(shù)。 又由連續(xù)性方程有 43 2 V2 2g 2g 2 4V3 故式(1)可變?yōu)?式中v；

14、/2g可由斷面1、3伯努利方程求得， 即 h 7（1 ci 2 c1.3是全管道的總水頭損失因數(shù)，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)度不變時(shí)，在 (2) (3) h的有限變化范圍內(nèi)，可 53 設(shè)c1.3近似為常數(shù) 2 由此得勺口L，代入式(2)有 2g1 + 7.3 勺?。ㄖ? C1.2（戶） ：gd21 C1.3 ：（Z2P2/g） , （d3/d 24c 1 .2 1 - 1 +S1.3 4 嚴(yán) 若1 (d3/d2) c1.2 0,則斷面2上的Z2 止隨h同步遞增，反之，貝U遞減。 1+%3Pg 若接近于0,則斷面2上的Z2 血 隨h變化不明顯。 Pg 實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)計(jì)常數(shù)d3/d2、h和Z3各值，然后針對(duì)本實(shí)驗(yàn)裝置

15、的恒定流情況， 測(cè)得某一大流量下Z2 22、v；/2g、vf/2g等值，將各值代入式(2)、(3),可得各 管道阻力因數(shù)C1.2和c1.3o再將其代入式 得 g P2/；8)，由此可得出改變水箱 ch 中的液位高度對(duì)喉管真空度影響的結(jié)論。 最后，利用變水頭實(shí)驗(yàn)可證明該結(jié)論是否正確。 3.5數(shù)據(jù)處理及成果要求 1 記錄有關(guān)信息及實(shí)驗(yàn)常數(shù) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)： 實(shí)驗(yàn)日期： _ 10-2m擴(kuò)管段 d3=x 10-2m -2 上管道軸線高程燈z= 10 m 實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱： 實(shí)驗(yàn)者： 均勻段d1=10-2m喉管段d2= 2 水箱液面高程 0=10 m (基準(zhǔn)面選在標(biāo)尺的零點(diǎn)上) 2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果 表3.

16、1 管徑記錄表 測(cè)點(diǎn)編號(hào) * * * 12* 迪* 迪 16* 1* (19 管徑 d /1-2m 兩點(diǎn)間距 -2 1/1 m 4 4 6 6 4 13.5 6 10 29.5 16 16 表3.2測(cè)壓管水頭hi，測(cè)流量體積V和時(shí)間t的測(cè)記表(其中hj = z+衛(wèi)-，單位10-2m， Pg i為測(cè)點(diǎn)編號(hào)，流量體積按重量換算) 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) h2 h3 h4 h5 h7 hg h1 hn h13 h15 h17 h1g V uc-63 /1 m t /s 1 2 表3.3計(jì)算數(shù)值表 (1)流速水頭 管徑d -2 /1 m qV1 = V1 / tj = -63 /(1 m /s) Cp2 =V2/

17、t2 = -63 /(1 m /s) A c-42 /1 m v /(1-2m/s) v2/2g -2 /12m A uc-42 /1 m v /(1-2m/s) v2/2g -2 /12m P. V -c 總水頭Hi (其中Hj =z十匕十厶，單位l m, i為測(cè)點(diǎn)編號(hào)) Pg 2g 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) H2 H4 H5 H7 Hg H13 H15 H17 H19 qv -63 /(1 m /s) 1 2 3 成果要求 (1) 回答定性分析實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)問(wèn)題。 (2) 計(jì)算流速水頭和總水頭。 (3) 繪制上述成果中最大流量下的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。(軸向尺寸參見(jiàn) 圖3.5,總水頭線和測(cè)壓管水頭線可以

18、繪在圖3.5 上） / mm 圖3.5繪制測(cè)壓管水頭線坐標(biāo)圖 （4）完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 3.6分析思考題 1 測(cè)壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢(shì)有何不同？為什么？ 2 閥門(mén)開(kāi)大，使流量增加，測(cè)壓管水頭線有何變化？為什么？ 3由畢托管測(cè)量的總水頭線與按實(shí)測(cè)斷面平均流速繪制的總水頭線一般都有 差異，試分析其原因。 4 為什么急變流斷面不能被選作能量方程的計(jì)算斷面？ 3.7注意事項(xiàng) 各自循環(huán)供水實(shí)驗(yàn)均需注意：計(jì)量后的水必須倒回原實(shí)驗(yàn)裝置的水斗內(nèi)，以 保持自循環(huán)供水（此注意事項(xiàng)后述實(shí)驗(yàn)不再提示）。 3.3動(dòng)量定律綜合型實(shí)驗(yàn) 3.3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?1 通過(guò)定性分析實(shí)驗(yàn)，加深動(dòng)量與流速、流量、出射角度、動(dòng)量

19、矩等因素間 相關(guān)關(guān)系的了解； 2通過(guò)定量測(cè)量實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步掌握流體動(dòng)力學(xué)的動(dòng)量守恒定理，驗(yàn)證不可壓 縮流體恒定總流的動(dòng)量方程，測(cè)定管嘴射流的動(dòng)量修正因數(shù)； 3了解活塞式動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)儀原理、構(gòu)造，啟發(fā)創(chuàng)新思維。 3.3實(shí)驗(yàn)裝置 1 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖 實(shí)驗(yàn)裝置及各部分名稱如圖3.3.1所示 7 6 N-h-_-E4lh H-1 匚- 圖3.3.1動(dòng)量定律綜合型實(shí)驗(yàn)裝置圖 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3.水位調(diào)節(jié)閥 5.恒壓水箱6.喇叭型進(jìn)口管嘴7.集水箱 8.帶活塞套的測(cè)壓管 9.帶活塞和翼片的抗沖平板10.上回水管 2 裝置結(jié)構(gòu)與工作原理 (1) 測(cè)力機(jī)構(gòu)。測(cè)力機(jī)構(gòu)由帶活塞套并附有

20、標(biāo)尺的測(cè)壓管8和帶活塞及翼片 的抗沖平板9組成。分部件示意圖如圖3.3(a)所示?；钊行脑O(shè)有一細(xì)導(dǎo)水管 a, 進(jìn)口端位于平板中心，出口端伸出活塞頭部，出口方向與軸向垂直。在平板上設(shè) 有翼片b,活塞套上設(shè)有泄水窄槽c。 圖3.3活塞構(gòu)造與受力分析 y V2 (b) (2) 工作原理。為了精確測(cè)量動(dòng)量修正因數(shù)本實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用了自動(dòng)控制 的反饋原理和動(dòng)摩擦減阻技術(shù)。工作時(shí)，活塞置于活塞套內(nèi)，沿軸向可以自由滑 移。在射流沖擊力作用下，水流經(jīng)導(dǎo)水管 a向測(cè)壓管8加水。當(dāng)射流沖擊力大于 測(cè)壓管內(nèi)水柱對(duì)活塞的壓力時(shí)，活塞內(nèi)移，窄槽 c關(guān)小，水流外溢減少，使測(cè)壓 管8水位升高，活塞所受的水壓力增大。反之，活塞

21、外移，窄槽開(kāi)大，水流外溢 增多，測(cè)壓管8水位降低，水壓力減小。在恒定射流沖擊下，經(jīng)短時(shí)段的自動(dòng)調(diào) 整后，活塞處在半進(jìn)半出、窄槽部分開(kāi)啟的位置上，過(guò)a流進(jìn)測(cè)壓管的水量和過(guò)c 外溢的水量相等，測(cè)壓管中的液位達(dá)到穩(wěn)定。此時(shí)，射流對(duì)平板的沖擊力和測(cè)壓 管中水柱對(duì)活塞的壓力處于平衡狀態(tài)， 如圖3.3(b)所示?；钊涡奶幩頷c可由測(cè) 壓管8的標(biāo)尺測(cè)得，由此可求得活塞的水壓力，此力即為射流沖擊平板的動(dòng)量力 F。 由于在平衡過(guò)程中，活塞需要做軸向移動(dòng)，為此平板上設(shè)有翼片b。翼片在水 流沖擊下帶動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)，因而克服了活塞在沿軸向滑移時(shí)的靜摩擦力，提高了測(cè) 力機(jī)構(gòu)的靈敏度。本裝置還采用了雙平板狹縫出流方式，精

22、確地引導(dǎo)射流的出流 方向垂直于來(lái)流方向，以確保 V2x= 0。 3 基本操作方法 (1) 測(cè)壓管定位。待恒壓水箱滿頂溢流后，松開(kāi)測(cè)壓管固定螺絲，調(diào)整方位， 要求測(cè)壓管垂直、螺絲對(duì)準(zhǔn)十字中心，使活塞轉(zhuǎn)動(dòng)松快。然后旋轉(zhuǎn)螺絲固定好。 (2) 恒壓水箱水位調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)水位調(diào)節(jié)閥4,可打開(kāi)不同高度上的溢水孔蓋，調(diào) 節(jié)恒壓水箱5水位，管嘴的作用水頭改變。調(diào)節(jié)調(diào)速器，使溢流量適中，待水頭 穩(wěn)定后，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (3) 活塞形心處水深he測(cè)量。標(biāo)尺的零點(diǎn)已固定在活塞園心的高程上。當(dāng)測(cè)壓 管內(nèi)液面穩(wěn)定后，記下測(cè)壓管內(nèi)液面的標(biāo)尺讀數(shù)，即為作用在活塞形心處的水深 he值。 (4) 管嘴作用水頭測(cè)量。管嘴作用水頭是指

23、水箱液面至管嘴中心的垂直深度。 在水箱的側(cè)面上刻有管嘴中心線，用直尺測(cè)讀水箱液面及中心線的值，其差值即 為管嘴作用水頭值。 (5) 測(cè)量流量。用稱重法測(cè)流量，流量對(duì)實(shí)驗(yàn)精度影響很大，為保證實(shí)驗(yàn)精度， 每次測(cè)流量時(shí)間要求大于15秒，且需重復(fù)測(cè)三次再取均值。 3.3.3實(shí)驗(yàn)原理 恒定總流動(dòng)量方程為 2 二 W： 2 一 U)1 取控制體如圖3.3(b)，因滑動(dòng)摩擦阻力水平分力 Ff 90 （即V2x - 0）的水力現(xiàn)象參圖3.3.3（a）。調(diào)整好位置，使反射水流的回射角 度一致。以某動(dòng)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)為例，某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得作用于活塞套園心處的水深二 292mm，管嘴作用水頭H0 = 293.5 mm，而相應(yīng)水流條件下，在取下帶翼輪的活塞 前，V2x= 0，hc= 196mm。表明V2x若不為零，對(duì)動(dòng)量力影響甚大。因