能量方程和损失实验

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1、第四节能量方程实验一、实验目的1、绘制实验管路测压管水头线与总水头线沿程变化规律Illi线，进一步理解位能、压能、动能及能量损失Z间的相互转化关系；2、观察并分析均匀流断面、缓变流断面及急变流断面压强分布规律；3、加深对测压管及毕托管工作原理的理解。二、实验原理流体在管内作恒定流时，流过任意段血的总能量不变即能量守恒，能量守恒的方程式是:+邑+工7+邑+生+力2gY2g均匀流及缓变流断面压强分布符合静水压强分布规律。°+邑十2+邑之yy（常数）或P=Po+加三、实验装置1.稳压水箱；2.实验桌；3.溢流管；4.抽水机；5.水箱；6.实验管路；7.出水阀门;&接虽水器；9.泄

2、水阀门；10.水位计A、B—急变流断面；C—均匀流断面Ui、实验步骤1.熟悉仪器设备，分辨测压管和毕托管；2.启动抽水机，关闭出水阀门，待稳压水箱有溢流后，打开进水阀门，检杏测压管及毕托管的液而是否在同一个水平面上，若不在，则需排气；3.缓缓地开启出水阀门，待流量稳定后，记录测压管及毕托管液而标高；4.观察断面A、B及C处测压管液而分布规律；5.改变流量，重复步骤3、4两次；6.做完实验后，关闭抽水机，打开出水阀门，并将桌面收拾干净。五、实验数据记录及处理1.有关常数：实验装置编号NO:—粗管径D=cm；细管径：d=cm；2.记录测压管及毕托管液面标高表3.4.1测压管及毕

3、托管液面标高（单位:cm）次数123456789101测压管毕托管2测压管毕托管3.绘制测压管水头线及总水头线六、注意事项1.开启出水阀门时一定要慢，不要使测压管下降太急太快，以免空气被倒吸入管路，影响实验;2.一定要待流量稳定以后再读数。液面波动较大吋取相对稳定值或平均值。七、实验讨论1.测压管与毕托管的作用相同吗？请你解释原因？2.根据实验结果分析测压管水头线及总水头线，并试做总结？第六节管道沿程水头损失实验—、实验目的1.通过管道沿程水头损失实验掌握管道沿程阻力系数入的测量技术。2.测定不同雷诺数Re时的沿程阻力系数，从而掌握入与Re等的彫响关系。二、实验原理本实验所

4、用的管路是水平放査且等直径，因此利用能量方程式可推得管路两点I'可的沿程水头损失计算公式：hf=2—•—D2g式中：久一沿程阻力系数；厶一实验管段两端面之间的距离，cm；D—实验管内径，cm；g—重力加速度（980cm/s2）；V—管内平均流速，cm/s力f—沿程水头损失，由压差计测定。Dhf2=2gr由（4・1）式可以得到沿程阻力系数入的表达式：Lv-沿程阻力系数入在层流吋只•雷诺数有关，而在紊流吋则为雷诺数、管壁粗糙度有关。当实验管路粗糙度保持不变时，可得出该管的久-Re的关系曲线。三、实验步骤1.阀门6完全打开。一般情况下阀门6是开着的，检查是否开到授大即町；2.分别

5、打开阀门6排气排气完毕将两个阀门关闭；3.打开实验管路左、右测点及压差计上方的球形阀vl,v2,检查压差计左右液面是否水平。若不在，须排气4.卅打气筒将水一气压差计的液面打到中部，关闭压差计上、下方的三个球形阀，将阀门6完全打开。待水流稳定后，记录压差计的读数及流量（当流量小于130cm3/s时，用量筒和秒表來测量流量；川水一气压差计來读压差）:5.逐次关小阀门6,记录12组不同的压差及流量；1.用量筒从实验悸路中接足量的水，放入温度计5分钟后读出水的温度，查粘温表；1.实验完毕后，依次关闭阀门6、实验管路左右两测点的球形阀，并打开压差计上部的球形阀。实验装置如下图3614

6、238图3.6.1实验装置示意图1.8.回水位计2.实验台3.上水管4.离心水泵5.水箱6.流量调解阀7下水管收水箱五、注意事项1.本实验耍求从大流量（注意一定要把阀门力2完全打开）开始做，逐渐调小流量，□在实验的过程中阀门心不能逆转；2.实验点分配要求尽量合理，在记录压差和流量时，数据要一一对应；3.使川量筒、温度计等仪器设备时，一定要注意安全；4•测记水温时，求雷诺数时开始和终了两次水温的平均值1/5.由于水流紊动原因，压差计液面有微小波动，当流速鮫大时，尤为显著。需待水流稳定时，读取上下波动范围的平均值。六、实验数据记录及处理1.有关常数实验装置编号：NO：；管路直径

7、：D=cm;水的温度丁=°C:水的密度：P=g/cm3:动力粘度系数:运动粘度系数：u=cm2/s;两测点之间的距离：L二cm;粗糙管径：cm;2.实验数据纪录表：表3.6.1次数流最水一气压差计水的质量kg时间S左cm右cm1234567891011121.实验室据处理表表3.6.2次数流量流速水柱差水头损失阻力系数雷诺数Qcm3/sVcm/s△力cmhrcm水柱X(xlO'3)R©(xlO3)Lg(lOOO入)1叭1234567891011124.在双对数坐标纸上绘制X-Re的关系曲线。七、实验讨论1.如在同一