一、实验目的
1、当流体在管内作定常流流动时,观察压力水头()和速度水头()的沿途变化规律,从而加深对能量方程的理解。
2、观察测量流体流动时的水头变化。
二、实验设备
实验示教板如图所示。示教板上装有24根测压玻璃管。水由水泵压至稳压水箱,稳压水箱内的水靠溢流来维持稳定的液面,以保证管内的流体是定常的。测量管道由渐缩管与渐扩管连接而成,在管道上开有24个测压孔,分别用策压管测量他们的压力。
在测量管道前安装尝奥涡轮流量变送器,将流量变为脉冲电信号,送至齿厂贵-40流量积算仪进行显示或者累计。
2、实验所需仪器
测量流量的流量指示积算仪(齿厂贵-40型)
叁、实验步骤
1、熟悉实验设备、仪器,了解各测压管与各测点的对应关系。
2、启动水泵向稳压水箱充水,使稳压水箱中始终保持溢流。
3、排除管道内以及测压管内的空气,测压管上端加一定压,使测压管中水柱高度保持水平及适当位置。
4、进口阀门全开,出口阀门全关,观察各测压管的指示。略开出口阀门再观察各测压管的指示变化。
5、调节出口阀门待流量稳定时,记录各测压管的指示和实验流量。
四、基本原理及计算公式
理想不可压缩流体在重力场中管道作定常流动时,流体流动遵循伯努力能量方程式:
Z++=const
即单位重量流体的位势能和沿流动为一常数。
式中窜——位置水头,表示单位重量流体从一基准面算起的势能。
——压力水头,表示单位重量流体从一基准面算起的压力势能。
——速度水头,表示单位重量流体的动能。
实际上,流体都具有粘性,这使流体在流动过程中损失能量,对于实际的粘性流体,伯努力能量方程为:
式中:hw——单位重量流体的总能量损失。
——速度修正系数。
对于同*动平面的管道=,若取==1,伯努力能量方程式为:
如果在实验管路中沿管内水流方向取若干断面,则可从已设置的各断面的测压管中读出值,测出通过管路的流量,即可算出断面平均流速痴及从而得到各断面的压力水头和总水头。
五、作业
1、取适当比例在同一坐标上绘出压力水头线和实际总水头线。
2、试述流体流过测量管道时各种能量是如何变化的。