文档介绍：2005 向文英编写
实验二均匀流与非均匀流的压强分布规律及
不可压缩流体恒定流能量方程与文丘里流量实验
知识点:
均匀流断面压强分布;非均匀流断面压强分布;不可压缩流体恒定流动能量方程;比托
管;文丘里流量计;测压管;差压计。
一、实验目的与意义
1、掌握均匀流的压强分布规律以及非均匀流的压强分布特性;
2、验证不可压缩流体恒定流动中各种能量间的相互转换;
3、学会使用测压管与测速管测量压强水头、流速水头与总水头;
4、理解比托管测速原理;
5、掌握文丘里流量计的测量流量的方法。
二、实验要求与测试内容
1、分析非均匀流动转弯段上过流断面的测压管水头的变化规律;
2、管路上各点的测压管水头线、总水头线、压差计液面高差的测定;
3、分析测定各断面的压强水头、流速水头与总水头值,及其相互转换;
4、测定管道实际通过流量;
5、自制比托管,测定相应点的点流速;
6、按文丘里管原理计算理论流量,流量系数。
三、实验原理
p
1、均匀流断面压强分布规律: z =+ c
γ
2、不可压缩流体恒定流动能量方程:
2 2
p 1υα 1 p υα
z 1 z 222 +++=++ h
1 γ 2g 2 γ 2g w
− pp
3、比托管测定点流速: = ς 2gu s = ς 2gh
γ
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4、文丘里管流量测量原理:
2 2
π 1 dd 2 p1 p2
Q 理论= zg 1 z2 )]()[(2 =+−+ hK
4 4 − dd 4 γγ
1 2
π 2 dd 2
K = 1 2 2g
4 4 − dd 4
1 2
Q
μ= 实
hK
= μ hKQ
实
式中:z——被测点相对于基准面的位置高度;
p
p——被测点的静水压强, γ为压强水头;p s 为滞止点的压强,用相对压强表示;
υα 2
α
2g ——流速水头, 为动能修正系数;
h
γ——液体容重;w ——两断面间的水头损失;
h ——两断面间的测压管水头差;ς——比托管修正系数。
K——文丘里常数; μ——流量系数。
四、实验仪器与元件
实验仪器: 测压管、测速管、差压计
仪器元件:自循环供水系统、滑动测量尺、放水阀、
流体介质:水、气
实验装置如图 1、2:
测压管
水箱
文丘里管
放水阀
突然扩大
循环水泵
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图 1
气阀
空
气
复式差压计
水箱
放水阀
文丘里管
循环水泵
图 2
五、实验方法与步骤
实验过程中基本操作步骤如下:
1、熟悉实验装置图 1、2 各部分的功能,记录有关常数;实验装置图 1 为能量方程实验,
实验装置图 2 为文丘里流量计实验;
2、启动供水系统,检查测压管液面读数并排气;
3、逐级调节放水阀门的开度,稳定后利用体积时间法测定流量;
4、测定各点在不同流量下的测压管、测速管(实验装置图 1)或差压计液面读数(实验
装置图