局部阻力實驗.doc

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1、局部阻力實驗一、實驗?zāi)康?2、學(xué)會利用四點法量測突縮管路局部阻力損失系數(shù)的方法。3、加深對局部阻力損失的感性認(rèn)識及對局部阻力損失機理的理解。二、實驗原理1、有壓管道恒定流遇到管道邊界局部突變的情況時，流動會分離形成剪切層，剪切層流動不穩(wěn)定，引起流動結(jié)構(gòu)的重新調(diào)整，并產(chǎn)生旋渦，造成不可逆的能量耗散。與沿程因摩擦造成的分布損失不同，這部分損失可以看成是集中在管道邊界的突變處，單位質(zhì)量流體的能量損失稱為局部水頭損失。2、局部水頭損失系數(shù)是局部水頭損失與速度水頭的比例系數(shù)，即當(dāng)上下游斷面平均流速不同時，應(yīng)明確它對應(yīng)的

2、是那個速度水頭。例如對于突擴圓管就有之分。其他情況的局部水頭損失系數(shù)在查表或使用經(jīng)驗公式確定時也應(yīng)該注意這一點。通常情況下對應(yīng)下游的速度水頭。3、局部水頭損失的機理復(fù)雜，除了突擴圓管的情況以外，一般難于用解析方法確定，而要通過實測來得到各種局部水頭損失系數(shù)。對于突擴圓管，在不考慮突擴段沿程阻力損失的前提下，可推導(dǎo)出局部阻力損失因數(shù)的表達式對于突縮圓管，局部阻力損失因數(shù)的經(jīng)驗公式：三、實驗步驟1、做好實驗前的各項準(zhǔn)備工作，記錄與實驗有關(guān)的常數(shù)。2、往恒壓水箱中充水，排除實驗管道中的滯留氣體。待水箱溢流后，檢查泄

3、水閥全關(guān)時，各測壓管液面是否齊平，若不平，則需排氣調(diào)平。3、打開泄水閥至最大開度，等流量穩(wěn)定后，測記測壓管讀數(shù)，同時用體積法測量流量。4、調(diào)整泄水閥不同開度，重復(fù)上述過程5次，分別測記測壓管讀數(shù)及流量。5、實驗完成后關(guān)閉泄水閥,檢查測壓管液面是否齊平，如平齊，關(guān)閉電源實驗結(jié)束，否則，需重做。四、實驗數(shù)據(jù)及整理d1=㎜d2=㎜d3=㎜水溫=℃次序流量㎝3/s測壓管讀數(shù)㎝體積時間流量實驗數(shù)據(jù)整理表阻力形式序號流量㎝3/s后斷面流速V㎝/s總阻力h㎝沿程阻力hλ㎝局部阻力hζ㎝阻力因素ζ實阻力因素ζ計突然擴大突然縮

4、小五、分析與思考1、結(jié)合實驗成果，分析比較突擴與突縮在相應(yīng)條件下下的局部損失大小。2、結(jié)合流動儀演示的水力現(xiàn)象，分析局部阻力損失機理何在？產(chǎn)生突擴與突縮局部阻力損失的主要因素是哪些？怎樣減小局部阻力損失？3、將實驗測得到的ζ值與理論公式計算值（突擴）與經(jīng)驗公式值（突縮）相比較，并對結(jié)果作出分析。