文档介绍:1
河海大学
水利水电学院
水利水电工程专业
局部阻力实验报告
河海大学水利水电学院水利水电工程专业
局部阻力实验实验报告
一、实验概述
有压管道恒定流遇到管道边界的局部突变-流动分离形成剪切层-剪切层流1
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局部阻力实验报告
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局部阻力实验实验报告
一、实验概述
有压管道恒定流遇到管道边界的局部突变-流动分离形成剪切层-剪切层流动不稳定,引起流动结构的重新调整,并产生旋涡f平均流动能量转化成脉动能量,造成不可逆的能量耗散。与沿程因摩擦造成的分布损失不同,这部分损失可以看成是集中损失在管道边界的突变处,每单位重量流体承担的这部分能量损失称为局部水头损失。
局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示:
v2
2g
式中:g——局部水头损失系数,也叫做局部阻力系数。系数g是流动形态与
边界形状的函数,即g=f(Re,边界形状)。一般水流Re数足够大时,可认为系数
g不再随Re数变化,而看作一常数。
管道局部水头损失目前仅有突然扩大可采用理论分析,并可得出足够精确的结果。其他情况则需要用实验方法确定g值。
二、实验装置及实验方法
(一)、实验设备及各部分名称如图所示
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(二)、实验步骤
1、对照实物了解仪器设备的使用方法和操作步骤,做好准备工作后,启动抽水机,打开进水开关,使水箱充水,并保持溢流状态,使水位恒定。
2、检查下游阀门全关时,各个测压管水面是否处于同一水平面上。如不平,则需排气调平。
3、核对设备编号,确认数据记录表上列出的断面管径等数据。
4、开启下游阀门,待水流恒定后,观察测管水头的变化,正确选择实验配件前后的量测断面,进行数据的量测,用体积法测量管道流量,并登录到数据记录表的相应位置。
5、改变阀门开度,待水流恒定后,重复上述步骤,并按序登录数据。本实验要求做三个流量。
三、实验数据及分析
实验数据见后面的列表excel的计算
实验分析:
声明:由于在实验的过程中,我们小组的实验器材出现了问题,采取排气的措施后,部分测压管还存在问题。由于本实验要求不画突然扩大的测压管水头线,所以,我们选取了测验管编号1、9、11、14、21、22、23、24、25、26的测压管作为计算标准。
1、9——突然扩大;11、14——突然缩小
21、22——90度圆角转弯;23、24——180度圆角转弯
25、26——90度折角转弯;
由于22号管有问题,所以我们根据实验现象及理论分析,采用23号管的
数据。
1、对于突然扩大的局部水头损失,我们分析如下:
++++
5
-
041
*100%%
因为数据比较小,所以我们认为g实测和g理论比较接近。对于突然扩大的局部水头损失,可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式:
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5
h=g1
j
v2
—2-
2g
v2
2g
,g2二(善-1)
A1