管道局部水頭損失實驗(完成)

1、精品資料武漢大學教學實驗報告一、實驗目的1 1、掌握測定管道局部水頭損失系數(shù)匚的方法。2 2、將管道局部水頭損失系數(shù)的實測值與理論值進行比較。3 3、觀測管經(jīng)突然擴大時旋渦區(qū)測壓管水頭線的變化情況和水流情況，以及其他各種邊界突變情況下的測壓管水頭線的變化情況。二、實驗原理由丁邊界形狀的急劇改變，水流就會與邊界分離出現(xiàn)旋渦以及水流流速分布的改組,從而消耗一部分機械能。單位重量液體的能量損失就是水頭損失。邊界形狀的改變有水流斷面的突然擴大或突然縮小、彎道及管路上安裝閥門等。局部水頭損失常用流速水頭與與系列的乘積表示。.vhj=j2g式中：匚一局部水頭損失系數(shù)。系數(shù)匚是流動形狀與邊界形狀的函數(shù)，即；

2、=f=f（Re,Re,邊界形狀）。一般水流 ReRe 數(shù)足夠大時，可認為系數(shù)匚不再隨 ReRe 數(shù)而變化，而看作常數(shù)管道局部水頭損失目前僅有突然擴大可采用理論分析，并可得出足夠精確的結(jié)果。其他情況則需要用實驗方法測定匚值。突然擴大的局部水頭損失可應用動量方程與能量方程及連續(xù)方程聯(lián)合求解得到如下公式：、,2v2/A22hj=2，2=(-1)2gA1、,2V1A12hj=1,1=(1-)2g式中，A A1和 V V1分別為突然擴大上游管段的斷面面積和平均流速；A A2和 V V2分別為突然擴大下游管段的斷面面積和平均流速。實驗名稱管道局部水頭損失實驗指導老師姓名吳前進年級11級學號20113015

3、80067成績一：預習部分1:實驗目的2:實驗基本原理3:主要儀器設備（含必要的元器件，工具）學院：水利水電學院專業(yè)：水利水電工程全英文班2013年6月22日A2精品資料三、實驗設備實驗設備及各部分名稱如圖一所示精品資料1:實 驗 數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理2:實驗操作過程（可用圖表示）3結(jié)論四、實驗步驟1 1、熟悉儀器，記錄管道直徑 D D 和 dodo2 2、檢查各測壓管的橡皮管接頭是否接緊。3 3、啟動抽水機，打開進水閥門，使水箱充水，并保持溢流，使水位包定。4 4、檢查尾閥 K K 全關(guān)時測壓管的液面是否齊平，并保持溢流，使水位包定。5 5、慢慢打開尾閥 K,K,使流量在測壓管量程范圍內(nèi)最大

4、，待流動穩(wěn)定后，記錄測壓管液面標高，用體積法測量管道流量。6 6、調(diào)節(jié)尾閥改變流量，重復測量 5 5 次。五、注意事項1 1、實驗必須在水流穩(wěn)定后方可進行。2 2、計算局部水頭損失系數(shù)時，應注意選擇相應流速水頭；所選量測斷面應選在漸變流上，尤其下游斷面應選在旋渦區(qū)的末端，即主流恢復并充滿全管的斷面上六、實驗成果及要求1 1、有關(guān)常數(shù)。圓管直徑 D=2.70cmD=2.70cm，圓管直徑 d=1.46cmd=1.46cm2 2、記錄及計算（見表一）。:實驗操作部分圖一局部水頭損失實驗儀精品資料3 3、成果分析：將實測的局部水頭損失數(shù)與理論計算值進行比較，試分析產(chǎn)生誤差的測次i i2 23 34

5、45 56 6體積 w(cmw(cm3) )8897989i8885860870時間 T(s)T(s)4.784.726.476.979.62I4.97流里 Q(cmQ(cm3/s)/s)I85.98I69.07I4I.89I26.9789.4058.I2流速 v vi(cm/s)(cm/s)III.I5I0I.0484.7975.8853.4334.73流速 v v2(cm/s)(cm/s)32.5029.5424.7922.I9I5.62I0.I6測壓管高度 h hi(cm)(cm)I9.802I.8025.I026.8529.803I.50測壓管高度 h h2(cm)(cm)22.952

6、3.9526.6027.8830.253I.75斷面 1 1 總水頭 H Hi2H Hi=hihi+ +V Vi/2g(cm)/2g(cm)26.I027.0I28.7729.793i.2632.I2斷面 2 2 總水頭 H H2H H2=h h2+v+v2/2g(cm)/2g(cm)23.4924.4026.9I28.I330.373I.80實測的局部水頭損失h hjhj=Hi_H2(cm)(cm)2.6i2.6ii.85i.660.880.3i精品資料:實驗效果分析(包括儀器設備等使用效果)七、誤差來源分析誤差主要來源丁流量測定時產(chǎn)生的誤差以及讀數(shù)誤差，另外，改變流量時，沒有等流量穩(wěn)定就開

7、始讀數(shù)也會產(chǎn)生較大誤差。八、思考題1 1、試分析實測 h hj與理論計算 h hj有什么不同？原因何在？答：實測值受測量流量誤差的影響，流量較小時候誤差與理論值相差比較大。2 2、如不忽略管段的沿程水頭損失 h hj,所測出的乙值比實際的乙值偏大還是偏??？在使用此值是否可靠？答：偏大，使用此值仍然可靠，3 3、在相同管徑變化條件下，相應丁同一流量，其突然擴大的一值是否一定大丁突然縮小的值？答：一定，漩渦的阻力作用較管壁作用顯著，水頭損失更加明顯。4 4、不同的 ReRe 數(shù)時，局部水頭損失系數(shù)乙值是否相同？通常乙值是否為一常數(shù)？答：流量較小時候，即 ReRe 較小，此時系數(shù)主要受流態(tài)影響，所以系數(shù)不同；ReRe 較大時候，系數(shù)主要受邊界條件影響，此時為常數(shù)。通常時，：值為常數(shù)。實測的局部水頭損失系數(shù)“h/v12J=hj，72g0.410.500.510.560.610.51理論的局部水頭損失系數(shù)rAi2(1)A20.500.500.500.500.50