闸下自由出流流量系数测定实验

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1、闸下自由出流流量系数的测定实验一、目的要求1、掌握平板闸门流量系数µ0的测定方法，了解影响µ0的因素。2、点绘流量系数µ0与相对开度eh之间的关系曲线。二、仪器设备0设备如图示。玻璃水槽，在水槽首部装有90的三角量水堰，在闸门处设有测量闸门开度的标尺，闸门前装有水位测针筒。三、实验原理如图示，列0—0和C—C断面的能量方程式222α0v0αcvcvcH+=hc++ς2g2g2g经整理得到：Q=µ0eB2gH0Qµ0=eB2gH0式中：µ0—流量系数，它是流速系数φ和相对开度eh的函数。在实验中，保持流量一定，改变闸门开度，经量测

2、Q、H0、e、B值后，便可按上式求得µ0值。最后，根据不同的相对开度，点绘µ0～eh之间的关系曲线。四、方法步骤1、水槽放水之前，首先关闭平板闸门，读记闸门标尺的起始读数e0。然后将闸门开到一定开启度。2、关闭首都的泄水阀，打开进水阀和尾阀，待水流稳定后，利用水槽首部的三角堰测定过闸流量，流量应控制在闸门较小开度时，闸前水面不溢出水66槽为准。3、利用闸前水位测针，测读闸前水位。（或利用测压管测定）。4、利用平板闸门上的标尺，测读闸门标尺读数e'，到此，即完成一个测次。5、继续进行第二次实验。增大一点平板闸门的开启度，待水流稳定

3、后，测读闸前水位，测读闸门开度；共做八次左右。6、当以上实验完毕后，调节尾门，变化下游水深，观察闸门下游淹没水跃、临界水跃、远离水跃的水流特点及水闸出流情况。7、分析整理实验数据，以µ0为纵坐标，eh为横坐标，点绘µ0～eh曲线，即为本实验的成果。五、注意事项1、水槽首部进水阀打开调好后，实验过程中不再变动，以保持流量一定。2、在实验过程中，应保证过闸水流为自由出流。为此尾门的开度应开大一些。3、闸门小开度时，闸前水面不得过高。以防水槽漫溢。4、实验点数据太少时，可变更流量和闸门的相对开度，重复实验步骤2～5。六、量测计算1、实

4、验数据三角堰零点∇0=cm。三角堰堰上水位读数∇=cm。三角堰堰上水头H=∇−∇0=cm。2.473流量Q=15.42H=cms。闸前水位测针零点读数∇=cm；槽宽B=cm。底闸门关闭时标尺起始读数e0=cm。2、数据记录与计算表（见下表）。七、回答问题1、为什么相对开度eh会影响流量系数µ0值？2、当闸下出现淹没出流时，闸前水位将发生什么变化？为什么发生这个变化？67数据记录与计算表闸前水面闸门标尺闸前过水闸前行近闸前水深闸门开启度读数读数断面面积流速h=∇−∇底e=e'−e0∇e'A0=Bhv0=Q/A0cmcm2cmcmc

5、mcm/s22v0v0H0+eB2gH02g2gµ0eh3cm/scmcm68