伯努利方程實驗原理在實驗管路中沿管內(nèi)水流方向取n個過斷面?？梢粤谐鲞M口斷面(1)至另一斷面(i)的能量方程式(i=2,3,……,n)取a1=a2=…an=1，選好基準面，從已設(shè)置的各斷面的測壓管中讀出值，測出通過管路的流量，即可計算出斷面平均流速v及，從而即可得到各斷面測管水頭和總水頭。思考題1流量增大，測壓管水頭線有何變化？為什么？有如下二個變化：流量增加，測壓管水頭線（P-P）總降落趨勢更顯著。這是因為測壓管水頭，任一斷面起始時的總水頭E及管道過流斷面面積A為定值時，Q增大，就增大，則必減小。而且隨流量的增加阻力損失亦增大，管道任一過水斷面上的總水頭E相應(yīng)減小，故的減小更加顯著。（2）測壓管水頭線（P-P）的起落變化更為顯著。因為對于兩個不同直徑的相應(yīng)過水斷面有式中為兩個斷面之間的損失系數(shù)。管中水流為紊流時，接近于常數(shù)，又管道斷面為定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）線的起落變化就更為顯著。2畢托其原因。與畢托管相連通的測壓管有1、6、8、12、14、16，稱總壓管?？倝汗芤好娴倪B續(xù)即為畢托管測量顯示的總水頭線，其中包含點流速水頭。而實際測繪的總水頭是以實測的值加斷面平均流速水頭v2/2g繪制的。據(jù)經(jīng)驗資料，對于園管紊流，只有在離管壁約0.12d的位置，其點流速方能代表該斷面的平均流速。由于本實驗畢托管的探頭通常布設(shè)在管軸附近，其點流速水頭大于斷面平均流速水頭，所以由畢托管測量顯示的總水頭線，一般比實際測繪的總水線偏高。因此，本實驗由1、6、8、12、14、16管所顯示的總水頭線一般僅供定性分析與討論，只有按實驗原理與方法測繪總水頭線才更準確。3測壓管水頭線和總水頭線的沿程變化有何不同？為什么？測壓管水頭線（P-P）沿程可升可降，線坡JP可正可負。而總水頭線（E-E）沿程只降不升，線坡J恒為正，即J>0。這是因為水在流動過程中，依據(jù)一定邊界條件，動能和勢能可相互轉(zhuǎn)換。測點5至測點7，管收縮，部分勢能轉(zhuǎn)換成動能，測壓管水頭線降低，Jp>0。測點7至測點9，管漸擴，部分動能又轉(zhuǎn)換成勢能，測壓管水頭線升高，JP<0。而據(jù)能量方程E1=E2+hw1-2,hw1-2為損失能量，是不可逆的，即恒有hw1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）線不可能回升。(E-E)線下降的坡度越大，即J越大，表明單位流程上的水頭損失越大，如圖2.3的漸擴段和閥門等處，表明有較大的局部水頭損失存在。4在有些情況下，喉管處可能會形成真空，為避免這種情況，可采取哪些技術(shù)？對實際供水工程設(shè)計有什么啟示？下述幾點措施有利于避免喉管（測點7）處真空的形成：減小流量，（2）增大喉管管徑，（3）降低相應(yīng)管線的安裝高程，（4）改變水箱中的液位高度。顯然（1）、（2）、（3）都有利于阻止喉管真空的出現(xiàn)，尤其（3）更具有工程實用意義。因為若管系落差不變，單單降低管線位置往往就可完全避免真空。例如可在水箱出口接一下垂90彎管，后接水平段，將喉管的高程降至基準高程0—0，比位能降至零，比壓能p/γ得以增大（Z），從而可能避免點7處的真空。動量方程實驗實驗原理恒定總流動量方程為取脫離體，因滑動摩擦阻力水平分離，可忽略不計，故x方向的動量方程化為即式中：hc——作用在活塞形心處的水深；D——活塞的直徑；Q——射流流量；在管道中的，水頭損失直接反應(yīng)于水頭壓力。測力水頭兩端壓差就等于水頭損失。如果管道傾斜安裝，不影響實驗結(jié)果。但壓差計應(yīng)垂直，如果在特殊情況下無法垂直，可乘以傾斜角度轉(zhuǎn)化值。2.如何從曲線得到的值，判定流區(qū)（m=1,m=2,1.75<m<2，m>2）？～）曲線的斜率m=1.0～1.8，即與成正比，表明流動為層流m=1.0、紊流光滑區(qū)和紊流過渡區(qū)（未達阻力平方區(qū)）。

3實際工程中鋼管中的流動大多為光滑管流或紊流過渡區(qū)，而水電站泄洪洞的流動大多為紊流阻力平方區(qū)，其原因何在？鋼管的當量粗糙度一般為0.2mm，常溫（）下，經(jīng)濟流速300cm/s，若實用管徑D=（20～100）cm，其，相應(yīng)的=0.0002～0.001，由莫迪圖知，流動均處在過渡區(qū)。若需達到阻力平方區(qū)，那么相應(yīng)的，流速應(yīng)達到（5～9）m/s。這樣高速的有壓管流在實際工程中非常少見。而泄洪洞的當量粗糙度可達（1～9）mm，洞徑一般為（2～3）m，過流速往往在（５～１０）m/s以上，其大于，故一般均處于阻力平方區(qū)。4本次實驗結(jié)果是否與莫迪圖吻合？如果不吻合，試分析其原因。通常試驗點所繪得的曲線處于光滑管區(qū)，本報告所列的試驗值，也是如此。但是，有的實驗結(jié)果相應(yīng)點落到了莫迪圖中光滑管區(qū)的右下方。對此必須認真分析。如果由于誤差所致，那么據(jù)下式分析

d和Q的影響最大，Q有2%誤差時，就有4%的誤差，而d有2%誤差時，可產(chǎn)生10%的誤差。Q的誤差可經(jīng)多次測量消除，而d值是以實驗常數(shù)提供的，由儀器制作時測量給定，一般<1%。如果排除這兩方面的誤差，實驗結(jié)果仍出現(xiàn)異常，那么只能從細管的水力特性及其光潔度等方面作深入的分析研究。還可以從減阻劑對水流減阻作用上作探討，因為自動水泵供水時，會滲入少量油脂類高分子物質(zhì)。總之，這是尚待進一步探討的問題。局部水頭損失分析比較突擴與突縮在相應(yīng)條件下的局部損失大小關(guān)系；由式及表明影響局部阻力損失的因素是和，由于有突擴：突縮：則有當或時，突然擴大的水頭損失比相應(yīng)突然收縮的要大。在本實驗最大流量Q下，突擴損失較突縮損失約大一倍，即。接近于1時，突擴的水流形態(tài)接近于逐漸擴大管的流動，因而阻力損失顯著減小。2結(jié)合流動演示的水力現(xiàn)象，分析局部阻力損失機理和產(chǎn)生突擴與突縮局部阻力損失的主要部位在哪里？怎樣減小局部阻力損失。流動演示儀I-VII型可顯示突擴、突縮、漸擴、漸縮、分流、合流、閥道、繞流等三十余種內(nèi)、外流的流動圖譜。據(jù)此對局部阻力損失的機理分析如下：從顯示的圖譜可見，凡流道邊界突變處，形成大小不一的旋渦區(qū)。旋渦是產(chǎn)生損失的主要根源。由于水質(zhì)點的無規(guī)則運動和激烈的紊動，相互摩擦，便消耗了部分水體的自儲能量。另外，當這部分低能流體被主流的高能流體帶走時，還須克服剪切流的速度梯度，經(jīng)質(zhì)點間的動能交換，達到流速的重新組合，這也損耗了部分能量。這樣就造成了局部阻力損失。從流動儀可見，突擴段的旋渦主要發(fā)生在突擴斷面以后，而且與擴大系數(shù)有關(guān)，擴大系數(shù)越大，旋渦區(qū)也越大，損失也越大，所以產(chǎn)生突擴局部阻力損失的主要部位在突擴斷面的后部。而突縮段的旋渦在收縮斷面前后均有。突縮前僅在死角區(qū)有小旋渦，且強度較小，而突縮的后部產(chǎn)生了紊動度較大的旋渦環(huán)區(qū)?？梢姰a(chǎn)生突縮水頭損失的主要部位是在突縮斷面后。從以上分析知。為了減小局部阻力損失，在設(shè)計變斷面管道幾何邊界形狀時應(yīng)流線型化或盡量接近流線型，以避免旋渦的形成，或使旋渦區(qū)盡可能小。如欲減小本實驗管道的局部阻力，就應(yīng)減小管徑比以降低突擴段的旋渦區(qū)域；或把突縮進口的直角改為園角，以消除突縮斷面后的旋渦環(huán)帶，可使突縮局部阻力系數(shù)減小到原來的1/2~1/10。突然收縮實驗管道，使用年份長后，實測阻力系數(shù)減小，主要原因也在這里。2如果水頭加大或者流速變小，欲求結(jié)果有變化嗎？局部阻力損失與速度與管徑有關(guān)，當水頭加大時，結(jié)果不會變化，而流速變小時，結(jié)果頁相應(yīng)減小。離心泵特性曲線1為什么流量越大入口真空表讀數(shù)越大？出口壓力越大？離心泵功率一定，入口和進口的壓差一定，所以入口處真空表讀數(shù)越大,而出口處壓力表讀數(shù)越小2離心泵的操作，為什么要先（1）先充液（2）封閉啟動（3）選在高效區(qū)操作？先充液，再封閉啟動，是為了排除泵腔及其吸入管路的空氣，當泵啟動時，水被抽走，這時形成真空，大氣壓力將水不斷壓入泵內(nèi)，達到抽水的目的。選在高效區(qū)運行，是為了使泵效率高，節(jié)省電能，同時不會產(chǎn)生汽蝕等其他問題！3如果灌泵后依然啟動不起來，你認為可能的原因？泵不啟動可能是電路問題或是泵本身已損壞，即使電機的三相電接反了，泵也會啟動的4為什么用泵的出口閥門調(diào)節(jié)流量？這種方法有何優(yōu)缺點？是否還有其他方法調(diào)節(jié)流量？用出