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1、流体力学泵与风机实验指导书实验一阻力系数的测定实验实验名称：沿程阻力系数的测定实验目的：（1）测定不同雷诺数Re时的沿程阻力系数九；（2）掌握沿程阻力系数的测定方法。实验原理：对1、11两断面列能量方程式，可求得L长度上的沿程水头损失了 P1 P 2-h = -=Ah根据达西公式f Y Y先根据单位时间流过体积计算流量，并算出断面平均流速V,即可求得沿程阻力系数X。2 gdh 2 gd AhX = f =Lv 2L V 2令迴=k ；则X= k AhLv 2实验设备：多功能水力学实验台，秒表。（右图仅供参考）实验步骤：1、准备工作记录仪器常数d、L,并算出k值。检查测压计管3、4测面是否水平（
2、此时Q=0）,如果不在同一水平面上，必须将橡皮 管内空气排尽，使两测压管的测面处于水平状态。关闭无关测点的小阀门打开设计流管相关阀门关小总阀门2、进行实验开泵，打开秒表，此时相关测压管中应出现较小高差。缓慢调节总阀门，记录相关压强高度、高度差、时间、体积等。实验数据处理（下表仅参考）:l=d=NO.h3(cm)h4(cm)Ah(cm)At(s)Q(1/s)v(m/s)九12345注意事项：1若测压管中液位较高，可调节压强控制球，使液位降至中部，以增大量测范围。 2如出现测压管冒泡现象，不必惊慌，可调节流量或停泵重做。思考题：1本实验的理论依据是什么？2本实验已知量（可测量）和未知量都有哪些，数
3、量关系如何？实验二文丘里流量计校正实验实验目的：1、在文丘里管收缩段和扩张段，观察压力水头、速度水头沿程的变化规律，加深对伯 努利方程的理解。2、了解文丘里流量计的工作原理。3、掌握文丘里管流量系数的测定方法。实验装置：稳压水箱、压差板、测点、供水箱、供水泵、文丘里、上水管、溢流管、计量水箱、回水管、实验桌等。实验原理及方法（P69）：原理：利用在管道中造成流速差，引起压强变化，通过压差的量测来求出流速和流量。组成：文丘里流量计由渐缩管、喉管、渐扩管三部分所 组成。当主管水流通过此流量计时，由于喉管断面缩小，流速增加，压强相应减低，用压差 计测定压强水头的变化厶h，即可计算出流速和流量。LSf
4、fiWft; 诅鮭；3月覘SS醴和5.朋柚 6.鮭?L柚 7戊丘 ism； s sms； 9掰计；血蹣局11針駆地12实蹴“节此取1、2两渐变流断面，写理想流体能量方程式:0 + P1 + V12 = 0 + p 2 +v 2Y2 gP p V 2 移项得：矿-芍=V 2 Ah2 gV2/d亠(-)4V 2 d1 2由连续性方程可得:v d 2 二(1)2v d1 2代入能量方程得：“ v2 (4)4d1 2 gAhd(-1)4 - 1 .d 2流量为：Q二v冗d 2邛d 2 ；严h1 4 14 1 1 dT(/)4 -12兀 对于一定的流量计令K = - di2g：(4 - 1 ,df 2由
5、于推导过程采用了理想流体的力学模型，求出的流量值较实际为大。为此，乘以P值 来修正。p值根据实验确定，称为文丘里流量系数。它的值约在0.950.98之间，贝y：注意：在文丘里流量计的喉管中，或在某些水流的局部区域中，由于出现巨大的流速，会发 生压强在该处局部显著地降低，可能达到和水温相应的汽化压强，这时水迅速汽化，使一部 分液体转化为蒸汽，出现了蒸汽气泡的区域，气泡随水流流入压强较高的区域而破灭，这种 现象称为空化。空化限制了压强的继续降低和流速的增大，减少了流通面积，从而限制了流量的增加， 影响到测量的准确性。空化现象在设计中是必须注意避免的。空化现象对水力机械的有害作 用称为气蚀。实验步骤
6、1. 侧记各有关常数。2. 打开电源开关，全关阀12,检核测管液面读数h1-h2是否为0,不为0时，需查 出原因并予以调整。3. 全开调节阀12检查各有关测管液面是否都处在滑尺读数范围内？4. 全开调节阀门12,待水流稳定后，读取各有关测压管的液面读数，并用秒表、量筒 测定流量。5. 逐次关小调节阀，改变流量57次，重复步骤4,注意调节阀门应缓慢。6. 把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。7. 如测管内液面波动时，应取时均值。8. 实验结束，需按步骤2校核压差计是否回零。实验记录表格1 .记录计算有关常数。d二cm,d2=cm,水温 t=C,ucm2/s,2.整理记录计算表（下表仅供参考）记录表次序测压管读数(cm)水量 (cm)测量时间(s)hh2123456789计算表K=cm25/s次序Q(cm3/s )Ah = h1h2(cm)Q二 KjZh(cm3/s )P=Q / Q123456789思考题为什么计算流量Q与实际流量Q不完全相等?
