欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:20307952
大小:35.50 KB
页数:3页
时间:2018-10-09
《(十二)水击实验》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、(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。151412111091387654321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、
2、集水箱15、底座10三、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
3、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
4、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
5、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。每当水击波往返一次,都将向压力室5内
6、注入一定水量,因而压力室内的压力随水量的增加而增大,一直到其值达到与最大水击压强相等时,逆止阀12才不打开,水流也不再注入压力室5,压力室内的压力也就不再增高。这时,可从连接与压力室空腔的压力表3测量压力室5中的压强,此压强即为阀11关闭时产生的最大水击压强,这一测量原理可用一个日常生活例子来加深理解:如一个人用气筒每次以3kg/cm2的压强向轮胎内打气,显然,只有反复多次打,轮胎内的压强方可达到且只能达到3kg/cm2。本实验仪工作水头为25cm左右,气压表显示的水击压强值最大可达300mm汞柱以上,即达到20倍
7、左右的工作水头。表明水击有可能造成工程破坏。103、水击的利用—水击扬水原理:水击扬水机由图中的1、9、11、12、13、5、4、2等部件组成。水击发生阀11每关闭一次,在水击室13内就产生一次水击升压,逆止阀12随之被瞬时开启,部分高压水被注入压力室5,当阀4开启时,压力室的水便经出水管2流向高处。由于阀11的不断动作,水击连续多次发生,水流亦一次一次地不断注入压力室,因而便源源不断地把水提升到高处。这正是水击扬水机工作原理,本仪器扬水高度为37cm,即超过恒压供水箱的液面达1.5倍的作用水头。水击扬水虽然能使水
8、流从低处流向高处,但它仍然遵循能量守恒定律。扬水提升的水量仅仅是流过供水管的一部分,另一部分水量通过阀11的阀孔流出了水击室。正是这后一部分水量把自身具有的势能(其值等于供水箱液面到阀11出口处的高度差)以动量传输的方式,提供给了扬水机扬水。由于水击的升压可达几十倍的作用水头,因而若提高扬水机出水管2的高度,水击扬水机的扬程也可相应提高,但出水量会随着高度的
此文档下载收益归作者所有