4畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)

1、畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)1.通過(guò)對(duì)管嘴淹沒(méi)出流點(diǎn)流速及點(diǎn)流速系數(shù)的測(cè)量，掌握用畢托管測(cè)量點(diǎn)流速的技能;2 了解普朗特型畢托管的構(gòu)造和適用性，并檢驗(yàn)其量測(cè)精度，進(jìn)一步明確傳統(tǒng)流體力學(xué)量測(cè)儀器的現(xiàn)實(shí)作用。畢托管測(cè)速實(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4.水位調(diào)節(jié)閥5.恒壓供水箱6.管嘴7.畢托管8.尾水箱與導(dǎo)軌9.測(cè)壓管10.測(cè)壓計(jì)11.滑動(dòng)測(cè)量尺12.上回水管二、實(shí)驗(yàn)原理(4.1)式中：u 畢托管測(cè)點(diǎn)處的點(diǎn)流速;c 畢托管的校正系數(shù)；-畢托管全壓水頭與靜水壓頭差。x譏尿麗(4.2)聯(lián)解上兩式可得0 =（4.3）式中：U 測(cè)點(diǎn)處流速，由畢托管測(cè)定;可測(cè)點(diǎn)流速系數(shù);-管嘴的作用水頭。1.

2、準(zhǔn)備：(1) 熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分名稱(chēng)、作用性能，搞清構(gòu)造特征、實(shí)驗(yàn)原理。(2) 用醫(yī)塑管將上、下游水箱的測(cè)點(diǎn)分別與測(cè)壓計(jì)中的測(cè)管1、2相連通。(33 .排氣：待上、下游溢流后，用吸氣球(如醫(yī)用洗耳球)放在測(cè)壓管口部抽吸，排除畢托管及各連通管中的氣體，用靜水匣罩住畢托管， 可檢查測(cè)壓計(jì)液面是否齊平，液面不齊5.改變流速：操作調(diào)節(jié)閥4并相應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)速器3,使溢流量適中，共可獲得三個(gè)不同(1(2)在有壓管道測(cè)量中，管道直徑相對(duì)畢托管的直徑在610倍以?xún)?nèi)時(shí)， 誤差在27實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，按上述3的方法檢查畢托管比壓計(jì)是否齊平。四、實(shí)驗(yàn)分析與討論問(wèn)題1.利用測(cè)壓管測(cè)量點(diǎn)壓強(qiáng)時(shí)，為什么要排氣？怎樣檢驗(yàn)排凈與否？參

3、考答案：畢托管、測(cè)壓管及其連通管只有充滿(mǎn)被測(cè)液體，即滿(mǎn)足連續(xù)條件，才有可能測(cè)得真值，否則如果其中夾有氣柱， 就會(huì)使測(cè)壓失真，從而造成誤差。誤差值與氣柱高度和其位置有關(guān)。 對(duì)于非堵塞性氣泡，雖不產(chǎn)生誤差，但若不排除，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很可能變成堵塞性氣柱而影響 量測(cè)精度。檢驗(yàn)的方法是畢托管置于靜水中，檢查分別與畢托管全壓孔及靜壓孔相連通的兩根測(cè)壓管液面是否齊平。如果氣體已排凈，不管怎樣抖動(dòng)塑料連通管，兩測(cè)管液面恒齊平。問(wèn)題2.畢托管的動(dòng)壓頭和管嘴上、下游水位差之間的大小關(guān)系怎樣？為什么？ 參考答案：由于 一且-_討啟小即一般畢托管校正系數(shù) C=11%o（與儀器制作精度有關(guān)）。喇叭型進(jìn)口的管嘴出流，其中心

4、 點(diǎn)的點(diǎn)流速系數(shù)=0.9961 %。所以-2 L，o本實(shí)驗(yàn) k - . r.-.。問(wèn)題3.所測(cè)的流速系數(shù)說(shuō)明了什么？參考答案：若管嘴出流的作用水頭為-，流量為Q,管嘴的過(guò)水?dāng)嗝娣e為A,相對(duì)管嘴平均流速v，則有v = = A 丁稱(chēng)作管嘴流速系數(shù)。若相對(duì)點(diǎn)流速而言，由管嘴出流的某流線(xiàn)的能量方程，可得式中：為流管在某一流段上的損失系數(shù)； 為點(diǎn)流速系數(shù)。本實(shí)驗(yàn)在管嘴淹沒(méi)出流的軸心處測(cè)得=0.995 ,表明管嘴軸心處的水流由勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng) 能的過(guò)程中有能量損失，但甚微。問(wèn)題4.據(jù)激光測(cè)速儀檢測(cè)，距孔口 2 3cm軸心處，其點(diǎn)流速系數(shù)為0.996,試問(wèn)本 實(shí)驗(yàn)的畢托管精度如何？如何率定畢托管的修正系數(shù)c?參

5、考答案：若以激光測(cè)速儀測(cè)得的流速為真值u，則有u = g= 0.996/2 x21.3 = 203.5 s而畢托管測(cè)得的該點(diǎn)流速為203.46cm/s，則 =0.2 %。欲率定畢托管的修正系數(shù)，則可令u = f J2g3? = 0 血:, = JAH f 叢本例. 匚二 0 996V213/2H = 1.0007 対 10問(wèn)題5.普朗特畢托管的測(cè)速范圍為0.2 2m/s,軸向安裝偏差要求不應(yīng)大于10度，試說(shuō)明原因。(低流速可用傾斜壓差)。參考答案：(1)施測(cè)流速過(guò)大過(guò)小都會(huì)引起較大的實(shí)測(cè)誤差，當(dāng)流速 u小于0.2m/s時(shí)，畢托管測(cè) 得的壓差亦有220乂Lh i0，則 S1-COS 10= 0.

6、015問(wèn)題6.為什么在光、聲、電技術(shù)高度發(fā)展的今天，仍然常用畢托管這一傳統(tǒng)的流體測(cè)速儀器？參考答案：畢托管測(cè)速原理是能量守恒定律，容易理解。而畢托管經(jīng)長(zhǎng)期應(yīng)用，不斷改進(jìn)，已十分完善。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。因而被廣泛應(yīng)用于液、 氣流的測(cè)量（其測(cè)量氣體的流速可達(dá)60m/s ）。光、聲、電的測(cè)速技術(shù)及其相關(guān)儀器，雖具有瞬時(shí)性，靈敏、精度高以及自動(dòng)化記錄等諸多優(yōu)點(diǎn)，有些優(yōu)點(diǎn)畢托管是無(wú)法達(dá)到的。但往往因其機(jī)構(gòu)復(fù)雜， 使用約束條件多及價(jià)格昂貴等因素，從而在應(yīng)用上受到限制。尤其是傳感器與電器在信號(hào)接收與放大處理過(guò)程中，有否失真，或者隨使用時(shí)間的長(zhǎng)短， 環(huán)境溫度的改變是否飄移等，難以直