文档介绍：(四) 水击实验
一、实验目的要求:
1、了解水击原理及水击产生的原因;
2、了解水击清除的方法,水击的利用;
二、实验装置:
本实验仪器由恒压水箱、供水管、调压筒、水击室、压力室、气压表、扬水机出水管、水击发生阀、逆止阀、水泵、可控硅无级调速器、水泵过热保护器及集水箱等组成。其装置如下图所示。
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图1 水击装置图
图中:
1、恒压水箱 2、扬水机出水管供水管 3、气压表 4、扬水机截止阀 5、压力室 6、调压筒 7、水泵 8、水泵吸水管 9、供水管 10、调压截止阀 11、水击发生阀 12、逆止阀 13、水击室 14、集水箱 15、底座
三、实验方法:
1、打开供水开关;
2、启动水击发生阀:启动阀11必须先向下推开,并使过水系统中的空气全部排出(打开调压筒截止阀可排出空气)。然后松手,阀11就会自动地往复上下运动,时开时闭而发生水击。
3、测量水击压强: 测量时,应全关闭阀10和4,且应关紧不漏水。
4、水击扬水实验: 应全开阀4,全关阀10。
5、调压筒实验: 应全关阀4,全开阀10。
6、流量调节: 可通过调控可控硅无级调速器旋钮,改变流量大小。
7、其它注意事项: 若供水管、压力室或阀10下部调压筒中的滞留空气未排净,或水质不洁等而导致逆止阀漏水,或集水箱水位偏低,都有可能使水击压强达不到额定值。此时应按前述过程重新操作,或更换水质增加集水箱水量.
四、实验原理:
1、水击的产生和传播:
水泵能把集水箱14中的水送入恒压供水箱1中,水箱1设有溢流板和回水管,能使水箱中的水位保持恒定。工作水流自水箱1经供水管9和水击室13再通过水击发生阀11的阀孔流出,回到集水箱14。
实验时,先全关阀10和4,触发起动阀11。当水流通过阀11时,水的冲击力使阀11上移关闭而快速截止水流,因而在供水管9的末端首先产生最大的水击升压。并事水击室13同时承受到这一水击压强。水击升压以水击波的形式迅速沿着压力管道向上游传播,到达进口以后,由进口反射回来一个减压波,使管9末端和水击室13内发生负的水击压强。
本实验仪能通过阀11和12的动作过程观察到水击波的来回传播变化现象。即阀11关闭,产生水击升压,使逆止阀12克服压力室5的压力而瞬时开启,水也随即注入压力室内,并可看到压力表3随着产生的压力波动。然后,在进口传来的负水击作用下,水击室13的压强低于压力室5,使逆止阀12关闭。同时,负水击又使阀11下移而开启。这一动作过程既能观察到水击波的传播变化现象,又能使本实验仪保持往复的自动工作状态,即当阀11再次开启后,水流又经阀孔流出,回复到初始工作状态。这样周而复始,阀11不断地启闭,水击现象也就不断地重复发生。
2、水击压强的定量观测:
水击可在极短的时间内产生很大的压强,尢如重锤锤击管道一般,可造成管道的破坏。由于水击的作用时间短,升压大,通常需用复杂而昂贵的电测系统作瞬态测量,而本仪器用简便的方法可直接地量测出水击升压值。此法的测压系统是由逆止阀12、压力室5和气压表3组成。阀11每一开一关都能产生一次水击升压,由于作用水头、管道特性和阀的开度均相同,故每次水击升压值相同。每当水击波往返