一、 概述 1二、 实验装置外形图 1三、 设备性能与主要技术参数 1-2四、 实验目的 2五、 实验原理 2-3六、 实验流程图 3-4七、 实验操作步骤与注意事项 4-5八、 实验数据处理 5流体机械能转换实验装置一、 概述当流体在流动系统中作定态流动时,即流体在各截面上的流速、 密度、压强等物理参数仅随位置改变而改变,而不随时间改变根据 能量守恒定律,对任一段管路内流体流动做能量衡算,即可得到表示 流体的能量关系和流动规律的柏努利方程二、 设备性能和主要技术参数1、 本实验装置主要由低位水箱、水泵、稳水箱、转子流量计、 文丘里管、测压管等组成2、 流量计采用较小的量程(16~160L/h)改变水量调节阀的开 度就可以通过其截面积和流量计读数来算得流速3、 本实验采用微型增压泵,额定流量为2m 3/hr,扬程为8m,输入功率为 90W.4、 本实验所用的流体--水为全循环设计5、 压差计内的指示液为水,无毒、使操作更为安全三、 实验目的1、 熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系, 加深对柏努利方程式的理解2、 观察各项能量(或压头)随流速的变化规律四、 实验原理1、 不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件(如位置 高低、管径大小)的变化,会引起流动过程中三种机械能— —位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。
对理想流体, 在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之 和是守恒的2、 对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分 机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失掉了故而对于实际 流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为 机械损失3、 以上几种机械能均可用U型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头当测压直管中的小孔(即测 压孔)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度则为静压头与 动压头之和测压孔处流体的位压头由测压孔的几何高度确 定任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则 为损失压头4、 柏努利方程式gz + Ut + 且 + We 二 gz + -2 + 邑 + 丫 h1 2 p 2 2 p f式中:Z 、 Z ——两截面间各自距基准面的距离 ( m )12-、 - ——可通过流量与其截面积求得 (m/s)12P、 p ——由 U 型压差计的液位差可知 (Pa )对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为u 2 pgz + 亠 + 1 二 gz1 2 p 2u2+ — +2486753n21□五、 实验流程图1、低位水箱水泵、流量计稳水箱5、阀门、变径管测压管文丘里管六、 实验操作步骤与注意事项1、 依次检查各个部件,了解其名称作用。
2、 关闭水量控制阀,开泵;待高位水槽溢流口有水流出后,可 开始实验3、 将流量控制阀开到一定大小,观察并记录各测压点正对和垂 直流体流动方向的液位差 h 、h 要注意其变化情况继续12大流量调节阀,测压孔正对水流方向,观察并记录各测压管中液位差h34、 实验完毕停泵,将实验数据交给实验老师清理现场5、 注意实验一段时间后须清洗水箱避免污物过多流量计误差 加大七、 实验数据处理原始记录表格操作两测压点1、22、33、44、56、7阀门关开开度同上加大开度压差计差值mm1234。