PAGEPAGE9實(shí)驗(yàn)一不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)參數(shù)：潛水泵：型號(hào)HQB-2500；最大揚(yáng)程：2.5m；最大流量：2000L/h；額定功率：55W；電源：?jiǎn)蜗唷?20V。恒壓水箱：長(zhǎng)×寬×高=280×420×400；實(shí)驗(yàn)管A：管徑Φ14，長(zhǎng)約1.2(m)，沿程損失計(jì)算長(zhǎng)度L=0.85(m)；雷諾數(shù)實(shí)驗(yàn)水位：H＝250～280（可調(diào)）；實(shí)驗(yàn)管B：小管內(nèi)徑Φ13.6，大管內(nèi)徑Φ20.2，軸線高度差140，總長(zhǎng)約1.2(m)；伯努利方程實(shí)驗(yàn)水位：H＝370（可調(diào)）；實(shí)驗(yàn)臺(tái)總尺寸：長(zhǎng)×寬×高=1730×540×1470。實(shí)驗(yàn)管道中液流循環(huán)如下(見圖1)：1．實(shí)驗(yàn)臺(tái)由泵7供水到恒壓水箱22，水箱內(nèi)液體分別由實(shí)驗(yàn)管A（雷諾實(shí)驗(yàn)）和實(shí)驗(yàn)管B（伯努利方程實(shí)驗(yàn))流入輔助水箱14，再返回到供水水箱8中循環(huán)使用。2．雷諾實(shí)驗(yàn)：顏色水容器1的顏色水徑調(diào)節(jié)閥2調(diào)節(jié)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)管A，隨A管內(nèi)的流動(dòng)水一起運(yùn)動(dòng)，顯示有色的流線；經(jīng)節(jié)流閥9流出的微染色水，在輔助水箱14中與消色劑儲(chǔ)器注入的消色劑混合，使有色水變清。3．實(shí)驗(yàn)中基準(zhǔn)水平面的選取。用本實(shí)驗(yàn)裝置做以上各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，其基準(zhǔn)水平面一律選擇為工作臺(tái)面板的上平面。4．本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所涉及的運(yùn)算，均采用國(guó)際單位制。實(shí)驗(yàn)一不可壓縮流體恒定流動(dòng)總流伯努利方程實(shí)驗(yàn)液體流動(dòng)時(shí)的機(jī)械能，以位能、壓力能和動(dòng)能三種形式出現(xiàn)，這三種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)換，在無流動(dòng)能量損失的理想情況下，它們?nèi)呖偤褪且欢ǖ?。伯努利方程表明了流?dòng)液體的能量守恒定律。對(duì)不可壓縮流體恒定流動(dòng)的理想情況，總流伯努利方程可表示為：(C為常數(shù))對(duì)實(shí)際液體要考慮流動(dòng)時(shí)水頭損失，此時(shí)方程變?yōu)椋簽?、2兩個(gè)過流斷面間單位重量流體的水頭損失。在國(guó)際單位制中，上述各量的單位為：z1、z2(m)；、(Ｐａ)；；g；、(m/s)；(m)；（動(dòng)能修正系數(shù)，無量綱）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?．驗(yàn)證流體恒定流動(dòng)時(shí)的總流伯努利方程；2．進(jìn)一步掌握有壓管流中，流動(dòng)液體能量轉(zhuǎn)換特性；3．掌握流速、流量、壓強(qiáng)等動(dòng)水力學(xué)水流要素的實(shí)際量測(cè)技能。二、實(shí)驗(yàn)裝置(見圖1)本實(shí)驗(yàn)選用實(shí)驗(yàn)管B完成此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。B管管壁上共開有16個(gè)測(cè)壓針頭插孔：⑴～⒁、⒂、⒄。其中⑴～⒁與測(cè)壓架上的相應(yīng)測(cè)壓管相連；⒂用于畢托管測(cè)速實(shí)驗(yàn)；⒄用于演示彎頭處急變流的壓強(qiáng)分布。此外測(cè)壓架上的eq\o\ac(○,16)、eq\o\ac(○,18)兩根測(cè)壓管用于A管測(cè)沿程阻力系數(shù)λ。三、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)際流體在做穩(wěn)定管流時(shí)的總流伯努利方程為：表示所選定的兩個(gè)過流斷面之間的單位重量流體的水頭損失。選測(cè)壓點(diǎn)⑴～⒁，從相應(yīng)各測(cè)壓管的水面讀數(shù)測(cè)得值，并分別計(jì)算各測(cè)點(diǎn)速度水頭，并將各過流斷面處的與相加，據(jù)此，可在管流軸線圖上方繪制出測(cè)壓管水頭線P-P和總水頭線E-E(見圖2-1)。四、實(shí)驗(yàn)方法和步驟：1．選擇實(shí)驗(yàn)管B上的⑴～⒁十四個(gè)過流斷面，每個(gè)過流斷面對(duì)應(yīng)有一根測(cè)壓管。2．開啟水泵。使恒壓水箱溢流杯溢流，關(guān)閉節(jié)流閥31后，檢查所有測(cè)壓管水面是否平齊(以工作臺(tái)面為基準(zhǔn))。如不平，則應(yīng)仔細(xì)檢查，找出故障原因(連通管受阻、漏氣、有氣泡)，并加以排除，直至所有測(cè)壓管水面平齊。3．打開節(jié)流閥31，觀察測(cè)壓管eq\o\ac(○,1)～eq\o\ac(○,14)的水位變化趨勢(shì)，觀察流量增大或減小時(shí)測(cè)壓管水位如何變化。4．當(dāng)節(jié)流閥31的開度固定后，記測(cè)各測(cè)壓管液位高度(即的值)，同時(shí)測(cè)量出實(shí)驗(yàn)管B中的流量。5．測(cè)記恒壓水箱實(shí)驗(yàn)水溫(以備計(jì)算用)。6．改變流量再做一次。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，數(shù)據(jù)整理1．裝置常數(shù)：細(xì)圓管內(nèi)徑d細(xì)=0.0136(m),粗圓管內(nèi)徑d粗=0.0202（m）;圓管材質(zhì)為有機(jī)玻璃管；管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度，細(xì)管相對(duì)粗糙度，粗管相對(duì)粗糙度。2．記錄有關(guān)常數(shù)實(shí)驗(yàn)管B各測(cè)點(diǎn)水平方向間的距離(mm)小管內(nèi)徑Φ0.0136(m)，大管內(nèi)徑Φ0.0202(m)，測(cè)點(diǎn)⑶喉管內(nèi)徑Φ0.01(m)。3．記錄水溫，查表或計(jì)算運(yùn)動(dòng)粘度：水溫t=()；運(yùn)動(dòng)粘度()。(注：也可查表)4．量測(cè)各測(cè)點(diǎn)的()值，并記錄于表2-1：5．計(jì)算各測(cè)壓點(diǎn)速度水頭和總水頭，將計(jì)算值記入表2-1：上式中各測(cè)點(diǎn)的α值(動(dòng)能修正系數(shù))可參考附表根據(jù)雷諾數(shù)Re的范圍確定。6．繪制兩次不同流量時(shí)的測(cè)壓管水頭線P-P和總水頭線E-E(見圖2-1)。附表：水力光滑管紊流速度分布規(guī)律及動(dòng)能修正系數(shù)雷諾數(shù)Re4×1032.3×1041.1×1051.1×106最大速度與平均速度之比1.261.241.221.17動(dòng)能修正系數(shù)α1.111.071.061.03次序恒壓水箱實(shí)驗(yàn)水位流量測(cè)量及測(cè)點(diǎn)計(jì)算值項(xiàng)目⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁第一次H=