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流体力学实验思考题解答
（一）流体静力学>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。（E-E）线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？
1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头，任一断面起始的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，则必减小。而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减小，故的减小更加显著。
2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。因为对于两个不同直径的相应过水断面有
式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，亦增大，线的起落变化更为显著。
测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？
测点2、3位于均匀流断面，，（），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上，，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时，测点10、11应舍弃。
※4、试问避免喉管（测点7）处形成真空有哪几种技术措施？分析改变作用水头（如抬高或降低水箱的水位）对喉管压强的影响情况。
下述几点措施有利于避免喉管（测点7）处真空的形成：（1）减小流量，（2）增大喉管管径，（3）降低相关管线的安装高程，（4）改变水箱中的液位高度。
显然（1）（2）（3）都有利于阻止喉管真空的出现，尤其（3）更具有工程实际意义。因为若管系落差不变，单单降低管线位置往往就可以避免真空。例如可在水箱出口接一下垂90度的弯管，后接水平段，将喉管高程将至基准高程0-0，比位能降至零，比压能得以增大（
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Z），从而可能避免点7处的真空。至于措施（4）其增压效果是有条件的，现分析如下：
当作用水头增大时，测点7断面上值可用能量方程求得。
取基准面及计算断面1、2、3如图所示，计算点选在管轴线上（以下水拄单位均为cm）。于是由断面1、2的能量方程（取）有
（1）
因可表示成
此处是管段1-2总水头损失系数，式中、分别为进口和渐缩局部损失系数。
又由连续方程有
故式（1）可变为（2）
式中可由断面1、3能量方程求得，即
（3）
是管道阻力的总损失系数。
由此得，代入式（2）有
（4）
随递增还是递减，可由加以判别。因
（5）
若，则断面2上的随同步递增。反之，则递减。文丘里实验为递减情况，可供空化管设计参考。
因本实验仪，，，而当时，实验的
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，，，将各值代入式（2）、（3），可得该管道阻力系数分别为，。再将其代入式（5）得
表明本实验管道喉管的测压管水头随水箱水位同步升高。但因接近于零，故水箱水位的升高对提高喉管的压强（减小负压）效果不明显。变水头实验可证明结论正确。
毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。
与毕托管相连通的测压管有1、6、8、12、14、16和18管，称总压管。总压管液面的连线即为毕托管测量显示的总水头线，其中包含点流速水头。而实际测绘的总水头是以实测的值加断面平均流速水头绘制的。据经验资料，对于园管紊流，只有在离管壁约的位置，其点流速方能代表该断面的平均流速。由于本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近，其点流速水头大于断面平均流速水头，所以由毕托管测量显示的总水头线，一般比实际测绘的总水头线偏高。
因此，本实验由