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文本内容:
.沿程水头损失实验2
一、实验目的通过实验了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律,绘制
1.曲线;Ighf〜-Igv掌握管流沿程阻力系数的量测技术和应用压差计的方法;
2.将测得的关系值与莫迪图对比,提高实验成果分析能力
3.ReA
二、实验原理对于圆管稳定流动,达西公式给出,o LF/d2g2gdh2gdh712gd5hf-------XLv28L Q2Q4对水平安装的等直径圆管,由能量方程可得:对于给定管径、管长的圆管稳定流,由达西公式可得:对于指示液,被测液体均为水的形管压差计,有:U/6-£A U%—外n--f式中测定管段的沿程水头损失,hf LcmH O2实验水温和大气压力下的水容重7——
三、实验装置.沿程水头损失实验装置套,结构示意如图所示
111.秒表块
21.温度计支
31.管径4d=
1.0cmo图沿程水头损失实验装置示意图
1765416321.水箱(内置潜水泵).供水管.电器插座,、流回水管整流栅板溢流板,
12345.
6.7水箱.测压嘴.实验管道差压计调节阀门.调整及计量水箱.回水管
8910.
11.
1213.实验桌旁通管阀门进水阀门141516本装置有下水箱、自循环水泵、供水阀、稳压水箱、实验管道、流量调节阀,计量水箱、回水管、压差计等组成实验时应将管道、胶管及压差计内的空气排出,接通电源水泵启动,开启供水阀,逐次开大流量调节阀,调整两个阀门开度每次调节流量时,均需稳定2・3分钟,流量愈小,稳定时间愈长;测流量时间不小于秒;测流量的同时,需测记压差计、温度计[自备]应挂在水箱中读数8-10
四、实验步骤对照装置图和说明,搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理,记录有关
1.常数管道内径d,测量管段长度L,水箱长a和宽b;.检查储水箱水位(不够高时冲水),旁通阀是否已关闭;
2.接通电源,启动水泵,全开进水阀水泵自动开启供水,保持溢流板有稍316,许溢流.打开流量调节阀系统充水赶气(排气);411,.稳定后,测读并记录数据表中所要求的参数;5
①层流区应在水压差计△h=20-30cmH2O量程范围内,进行3-5组实验其中第一次实验压差△h=
0.2cm左右,逐次增加压差△!!=().2cm左右
②紊流区开大流量,第一次实验压差△h=
0.5-
0.8cm,逐次增加压差△直至测出最大的斗(右侧测压点水位最低),进行组实验h=10cm,3-5
③流量改变时用秒表和计量箱测定流量,记下时间和体积At V.实验仪器校核实验结束后,关闭阀门检查水差压计仪是否指示位零,711,若均为零,则关闭进水阀门断开电源,清理现场否则表明差压计已进空气,16,需重做试验
五、数据记录与整理.记录与计算见表11;计算原理RlV
0.01775v=------------------------------cm2/sl+
0.0337t+
0.00022It2v=tcm/s加Tg=980cm3/s.绘制曲线,以为横坐标,以为纵坐标;根据具体情况练成2Ighf〜Igv IgvIghf一段或几段直线,求各段直线的斜率加=(勺与(彩-匕)1g2-1g J/将求得的各区段值与已知的各流区的值(层流区光滑管流区mi mm=l,m=
1.75,紊流过渡区粗糙管紊流区)进行比较,确定各测段所属流区
1.75m
2.0,m=
2.
0.绘制入对数曲线,为横坐标,以入为纵坐标3IglOO〜IgRe IgReIglOO表1记录及计算表格常数圆管内径量测管段长度水箱长度宽度为d=
1.0cm,L-
9.0cm,a=
18.50cm,b=
15.00cm k=2gdhl)=(cm5Is1}兀同组者运动粘测测压管读数沿程水沿程损度流量流速Re2320体积时间水雷诺数头损失失系数Vcm3Q cm3/s Vcm/s温℃S Re%=64/Re次2hfcm2/s hihz12345678910说明运动粘度保留四位有效数字,保留三位,位整数,其余保留两位小数K Re后两位
六、分析思考题.为什么本实验中压差计的水柱差就是沿程水头损失?如实验管道安装成倾1斜,是否影响实验结果?如何从曲线得到的机=即/%-值,判定流区
2.1g ulg hlg h-1g Mm=l,m=2,f f
21.75m2,m
2.实际工程中钢管中的流动大多为光滑管流或紊流过渡区,而水电站泄洪洞3的流动大多为紊流阻力平方区,其原因何在?.本次实验结果是否与莫迪图吻合?如果不吻合,试分析其原因4。