水力學(xué)與泵站實驗-局部水頭損失

《流體力學(xué)、泵與泵站綜合實驗》實驗報告開課實驗室：流體力學(xué)實驗室年月日課程名稱流體力學(xué)與水泵實驗實驗項目名稱局部水頭損失實驗成績教師評語教師簽名：年月日一、實驗?zāi)康恼莆杖c法、四點法測量局部水頭損失與局部阻力系數(shù)的技能。驗證圓管突然擴大局部阻力系數(shù)公式及突然縮小局部阻力系數(shù)經(jīng)驗公式。加深對局部水頭損失機理的理解。二、實驗原理由于流動邊界急劇變化所產(chǎn)生的阻力稱局部阻力，克服局部阻力引起的水頭損失稱局部水頭損失。為滿足工程需要，使斷面形狀、面積大小和流動方向改變，從而流動邊界產(chǎn)生各種各樣的空變，這些突變甚至還可能是它們的某幾種變化的綜合形式。從內(nèi)部機理上，局部阻力或是由于邊界面積大小變化引起的邊界層分離現(xiàn)象產(chǎn)生，或是流動方向改變時形成的螺旋流動造成，或者兩者都存在造成的局部阻力因此，很難能用一個公式表示。通常，局部水頭損失用局部阻力系數(shù)ξ和流速水頭的乘積表示，即絕大多數(shù)的局部阻力系數(shù)ξ只能通過實驗測定，不同的邊界開關(guān)局部阻力系數(shù)ξ不同，只有少數(shù)局部阻力系數(shù)可以用理論分析得出。如突然擴大的局部水頭損失與阻力系數(shù)：或或?qū)τ谕蝗豢s小的局部阻力系數(shù)為：三、使用儀器、材料1.自循環(huán)供水器2.實驗臺3.可控硅無級調(diào)速器4.恒壓水箱5.溢流板6.穩(wěn)水孔板7突然擴大實驗管段8.測壓計9.滑動測量尺10.測壓管11.突然收縮實驗管段12.實驗力量調(diào)節(jié)閥四、實驗步驟熟悉實驗儀器，記錄有關(guān)參數(shù)。打開電源供水，待水箱溢流恒定后全開流量調(diào)節(jié)閥，排除實驗管道內(nèi)氣體管道內(nèi)氣體排凈后關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，檢查測壓管液面是否齊平。全開流量調(diào)節(jié)閥，待流量穩(wěn)定后，采用時間體積法測算流量，并計算通過各管段的流速，同時讀取測壓管液面高度。調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥開度，逐級放大流量，重復(fù)步驟3,測試5組流量，記錄數(shù)據(jù)到計算表中。關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，再次檢查測壓管液面是否齊平。若未齊平，則需重新實驗。齊平后關(guān)閉電源，將儀器恢復(fù)到實驗前狀態(tài)。

五、實驗過程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計算等)（1）記錄計算有關(guān)參數(shù),常數(shù)儀器編號：06025369測點管段直徑：d1=0.88cm;d2=d3=d4=2.00cm;d5=d6=0.94cm測點間距：L1-2=12cm；L2-3=24cm；L3-4=12cmL4-6=6cm；Lb-5=6cm；L5-6=6cm（2）實驗記錄與計算測試數(shù)據(jù)記錄表序號體積V／cm3時間T／s流量Q／（cm／s）測壓管讀數(shù)12345618761087.617.7020.9020．8220.787.756.1028229.883.8819.8022.9122.6922.5010.388.5038201082.0020.4023.3523.2123.1011.2510.0547589.877.3421.8024.3024.0523.9513.3911.4557181071.8023.5825.8025.6225.5116.6515.05實驗數(shù)據(jù)計算表局部阻力形式序號流量Q/(/s)斷面前測點斷面后測點前后斷面實測沿程水頭損失實測局部水頭損失實測局部阻力系數(shù)理論局部水頭損失總水頭H總水頭H突然擴大187.610.5828.280.4021.300.046.940.666.88283.889.7029.50.3623.270.116.120.636.31382.009.2729.670.3523.700.075.90.646.03477.348.2530.050.3124.610.135.310.645.36571.87.1130.690.2726.070.094.530.644.62突然縮小187.60.421.188.1315.881.673.630.453.17283.880.3622.867.4617.841.983.040.412.91382.000.3523.457.1218.371.303.780.532．78477.340.3124.266.3419.731.992.540.402.47571.80.2725.785.4622.111.662.010.392.13

六、實驗結(jié)果及分析擴大：1Q=87.6cm3/s時v1=4Qπd12=1.44cm/sv2=v3理論局部阻力系數(shù)ξ=（1—A1A2）2=0.65hj=ξv2Q=83.88cm3/s時同理可得，ζ=0.63hj=6.313Q=82.00cm3/s時同理可得ζ=0.64hj=6.034Q=77.34cm3/s時同理可得ζ=0.64hj=5.365Q=71.80cm3/s時同理可得ζ=0.64hj=4.62實驗分析：結(jié)合實驗成果，分析知，突然擴大條件下的局部