圓管實(shí)驗(yàn)局部阻力系數(shù)

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1、實(shí)驗(yàn)四圓管道局部損失實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握三點(diǎn)法、四點(diǎn)法測量局部阻力系數(shù)的技能。2.掌握對(duì)圓管突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)和突然縮小局部阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式的試驗(yàn)驗(yàn)證及分析方法。3.加深對(duì)局部阻力損失機(jī)理的理解。二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)裝置如圖4.1所示圖4.1自循環(huán)局部水頭損失實(shí)驗(yàn)裝置圖1.自循環(huán)供水器；2.實(shí)驗(yàn)裝置本體；3.可控硅無級(jí)調(diào)速器；4.恒壓水箱；4.溢流板；6.穩(wěn)水孔板；7.突然擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)管段；8.測壓計(jì)；9.滑動(dòng)測量尺；10.測壓管；11.突然收縮實(shí)驗(yàn)管段；12.實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥實(shí)驗(yàn)管道由小→大→小三種已知管徑的管道組成，共設(shè)有六個(gè)測壓孔，測壓孔1~3和3~6分別測量突然擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)。

2、其中測壓孔1位于突擴(kuò)界面處，用以測量小管出口端壓強(qiáng)值。三、實(shí)驗(yàn)原理在管道局部阻力區(qū)前后的截面列出能量方程，根據(jù)實(shí)際管道情況，扣除兩截面間的沿程水頭損失，即可得該局部阻力的局部水頭損失h。je1.突然擴(kuò)大采用三點(diǎn)法計(jì)算，下式中h由h按流體流動(dòng)的長度比例換算得出。即：f1?2f2?3h=h/2。根據(jù)實(shí)測建立1——1，2——2兩截面能量方程：f1?2f2?3V22p11zP2V2Z1++α1=2++α2+hje+hf1?2ρg2gρg2g2p1aV1P2V2即：hje=[(Z1+)+α1]-[(z2+)+α2+hf1?2]ρg2gρg2g2V1ζe=hje/α12g理論：hje——突擴(kuò)局部水頭

3、損失ρ——液體密度P——測點(diǎn)壓強(qiáng)A——測點(diǎn)截面有效面積ζ——局部阻力系數(shù)α——修正系數(shù)（取值1.0）2.突然縮小采用四點(diǎn)法計(jì)算，下式中B點(diǎn)為突縮點(diǎn)，hf4-B由hf3-4換算得出，hfb-5由hf5-6換算得出。即：hf4-B=hf3-4；hfb-5=hf5-6。根據(jù)實(shí)測建立B點(diǎn)突縮前后兩截面能量方程：22P4V4P5V5Z4++α1?hf4?8=Z5++α5+hjs+hfB?5ρg2gρg2g22P4V4P5V5即：hjs=[(Z4+)+α4?hf4?B]?[(Z5+)+α5+hfB?5]ρg2gρg2g2V5ζ5=hjs/α2g'A5經(jīng)驗(yàn)：ζs=1[5.0?]A32''V5h=ζαj

4、s2g式中：hjs——突縮局部水頭損失ρ——液體密度P——液體壓強(qiáng)ζ——局部阻力系數(shù)A——測點(diǎn)截面有效面積α——修正系數(shù)（取值1.0）四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟a)測量并記錄試驗(yàn)臺(tái)已知常數(shù)（標(biāo)記于恒壓水箱正面）b)打開電子調(diào)速器開關(guān)，使恒壓水箱沖水，排除實(shí)驗(yàn)管道中滯留的氣體。待水箱溢流后，檢查流量調(diào)節(jié)閥是否全關(guān)，各測壓管液面是否水平，若不水平，則需排氣使之水平。c)打開流量調(diào)節(jié)閥至最大開度，帶流量穩(wěn)定后，記錄測壓管讀數(shù)同時(shí)用體積法或電測法測量流量并記錄。d)改變流量調(diào)節(jié)閥開度10~15次，分別測量并記錄測壓管讀數(shù)及流量。e)實(shí)驗(yàn)完成后關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，檢查測壓管液面內(nèi)液面是否在同一水平面上，是則試

5、驗(yàn)成功，否則需要重做。f)關(guān)閉電子調(diào)速開關(guān)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及要求g)記錄，計(jì)算有關(guān)常數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)號(hào)：NO____d1=D1=________cmd1=d3=d4=D2=______cmd5=d6=D3=_______cml1-2=12cm,l2-3=24cml3-4=12cml4-B=6cmlBb-5=6cml5-6=6cm'A12ζe=1[?]=_______A2'A5ζS=1[5.0?]=_______A3h)整理記錄（表4.1），計(jì)算表（表4.2）i)將實(shí)驗(yàn)ζ值與理論值（突擴(kuò)）或公認(rèn)值（突縮）比較表4.1實(shí)驗(yàn)測量記錄表3序流量cm/s測壓管讀數(shù)cm號(hào)體積時(shí)間流量h1h2h3

6、h4h5h6123456789101112131415表4.2計(jì)算表阻前截面后截面'流hjhj力序量2總能量2總能量αVαV形號(hào)cm3/s2gE2gEcmζ式cmcmcmcmcm1234突5然擴(kuò)6大78910123突4然5縮6小78910六、實(shí)驗(yàn)分析與討論j)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析比較突擴(kuò)與突縮在相應(yīng)條件下的局部損失大小關(guān)系k)分析產(chǎn)生突擴(kuò)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？