四、实验原理 沿程阻力系数:流体在等直管道中流动,由于摩擦阻力引起能量损失。对 距离为L的两断面列能量方程可求得L长度上的沿程阻力损失。 P-P △h gdh 由达西公式:h=A 得 ,并计算对应雷诺数R 其中,Δh由U型侧压管测得,u用体积法测得流量并由u=QA,A=,d3 算得之 局部阻力系数ξ:在紊流情况下,因局部阻碍的强烈扰动大大加强了流体 的紊流强度,局部阻力进入阻力平方区,ξ仅与局部阻碍的形状有关而与Re无 关。由b=5·,根据被测阀门两侧在压差板上的液柱高,得到压差△h,即表 示流体流经阀门时的能量损失h。由ξ=2gΔh可确定该阀门的局部阻力系数 五、实验步骤 1、在流体综合实验台上确定出所测等直管道和阀门以及所接的U型管。 2、接通电源、开启水泵。待流体流动稳定后开始测试数据 3、从小到大调节阀门,在不同的速度点记录测压管数据和流量(体积法) 4、推荐做6-10个点。最后记录管径、管长、和水温。 六、数据记录与计算 表1、等直径管道沿程阻力实验记录表 流量m为 测压指示mmH2O 沿程阻力雷诺数 序号 水量m3时间s流量m3/s流速m左|右|压差△h系数入
5 四、实验原理 沿程阻力系数：流体在等直管道中流动，由于摩擦阻力引起能量损失。对 距离为 L 的两断面列能量方程可求得 L 长度上的沿程阻力损失。 h P P hf = − = 1 2 由达西公式： g u d L hf 2 2 = 得 2 2 2 2 Lu gd h Lu gdhf = = ，并计算对应雷诺数 Re。 其中，Δh 由 U 型侧压管测得，u 用体积法测得流量并由 u=Q/A, 4 2 d A = 计 算得之。 局部阻力系数ξ：在紊流情况下，因局部阻碍的强烈扰动大大加强了流体 的紊流强度，局部阻力进入阻力平方区，ξ仅与局部阻碍的形状有关而与 Re 无 关。由 g u hf 2 2 = ,根据被测阀门两侧在压差板上的液柱高，得到压差Δh，即表 示流体流经阀门时的能量损失 hf。由ξ=2gΔh/u2 可确定该阀门的局部阻力系数。 五、实验步骤 1、在流体综合实验台上确定出所测等直管道和阀门以及所接的 U 型管。 2、接通电源、开启水泵。待流体流动稳定后开始测试数据。 3、从小到大调节阀门，在不同的速度点记录测压管数据和流量（体积法）。 4、推荐做 6-10 个点。最后记录管径、管长、和水温。 六、数据记录与计算 表 1、等直径管道沿程阻力实验记录表 序号 流量 m 3 /s 测压指示 mmH2O 沿程阻力 系数λ 雷诺数 水量 m Re 3 时间 s 流量 m 3 /s 流速 m/s 左 右 压差Δh 1 2
34567890 表2、阀门阻力实验记录表 序号水量m3时间s流量m3压差△h流速m局阻系数 均值 2 3456 七、实验分析与总结(可添加页) 1、计算不同流速下的沿程阻力系数 2、画出沿程阻力系数与雷诺数的关系曲线。 3、求出阀门阻力系数的平均值
6 3 4 5 6 7 8 9 10 表 2、阀门阻力实验记录表 序号 水量 m 3 时间 s 流量 m 3 /s 压差Δh 流速 m/s 局阻系数ξ 平均值 1 2 3 4 5 6 七、实验分析与总结（可添加页） 1、计算不同流速下的沿程阻力系数。 2、画出沿程阻力系数与雷诺数的关系曲线。 3、求出阀门阻力系数的平均值
实验三 伯努利方程仪实验 、实验目的 1、验证静压原理。 2、掌握一种测量流体流速的方法。 3、观察流体流经能量方程实验管的能量转化情况,对实验中岀现的现象进 行分析,验证伯努利方程的正确性,加深对能量方程的理解。 二、实验要求 1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。 2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,按规定进行实验操作 3、仔细观察实验现象,记录实验数据。 4、分析计算实验数据,提交实验报告 三、实验仪器 1、能量方程实验管一只;2、定位水箱一个;3、皮托管四只;4、U形测 压管四个;5、计量水箱一个;6、秒表、温度计各一个;7、卷尺一个 接U形压差计 2 4 能量方程实验管
7 实验三 伯努利方程仪实验 一、实验目的 1、验证静压原理。 2、掌握一种测量流体流速的方法。 3、观察流体流经能量方程实验管的能量转化情况，对实验中出现的现象进 行分析，验证伯努利方程的正确性，加深对能量方程的理解。 二、实验要求 1、实验前认真阅读实验教材，掌握与实验相关的基本理论知识。 2、熟练掌握实验内容、方法和步骤，按规定进行实验操作。 3、仔细观察实验现象，记录实验数据。 4、分析计算实验数据，提交实验报告。 三、实验仪器 1、能量方程实验管一只；2、定位水箱一个；3、皮托管四只；4、U 形测 压管四个；5、计量水箱一个；6、秒表、温度计各一个；7、卷尺一个。 能量方程实验管 接U形压差计
四、实验原理 静压原理:在静止不可压缩均布重力流体中,任意点单位重量的位势能 和压力势能之和保持不变,与测点的高度和测点的前后位置无关。 2、测量流体流速的方法:利用皮托管测量管道中某点流体的流速,测速原 理见右图。皮托管前端的开口测 驻点全压,旁测的开孔测量测点 的静压,用连通管把它们分别接 在压差计的两端,即可测的流速 水头Δh。由下式计算流速 le Ah= 3、伯努利能量方程: 皮托管测速原理图 恒定总流的伯努利方程为=+2+m+,其方程的物 理意义表明,恒定总流沿程各过流断面上各种单位机械能可以相互转 化,但它们的总和(总水头)只能是沿程递减的。本实验在能量方程实 验管上布置了4组测点,可分别记录各测点的位置高度、全压、静压以 及不同测点间的能量损失,并可计算出各测点的动压。通过计算分析, 由此验证能量方程的正确性。 五、实验步骤 1、检査校核实验仪器,确定各测点连接的橡皮管与U形压差计的对应关系 2、开启电源,启动水泵,待定位水箱和管道灌满水后,关闭两端阀门,观 察能量方程实验管上各测压管的液柱高度,因管内的水不流动没有能量 损失,因此、水头的连线为一平行基准线的水平线。 3、测速:能量方程实验管上布置有4组测点,每一组测点都相当于一个皮 托管,可测得管内流体点的速度。将阀门开启至中开度,待流体稳定后 读取测压管的数据Δh,同时用体积法测定流体流速。 4、验证伯努利能量方程:全开阀门,观察总压沿水流方向的下降情况(总
8 四、实验原理 1、静压原理：在静止不可压缩均布重力流体中，任意点单位重量的位势能 和压力势能之和保持不变，与测点的高度和测点的前后位置无关。 2、测量流体流速的方法：利用皮托管测量管道中某点流体的流速，测速原 理见右图。皮托管前端的开口测 驻点全压，旁测的开孔测量测点 的静压，用连通管把它们分别接 在压差计的两端，即可测的流速 水头Δh。由下式计算流速。 g u h A 2 2 = uA = 2gh 3、伯努利能量方程： 皮托管测速原理图 恒定总流的伯努利方程为 hw g p u z g p u z + + = + + + 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 ，其方程的物 理意义表明，恒定总流沿程各过流断面上各种单位机械能可以相互转 化，但它们的总和（总水头）只能是沿程递减的。本实验在能量方程实 验管上布置了 4 组测点，可分别记录各测点的位置高度、全压、静压以 及不同测点间的能量损失，并可计算出各测点的动压。通过计算分析， 由此验证能量方程的正确性。 五、实验步骤 1、检查校核实验仪器，确定各测点连接的橡皮管与 U 形压差计的对应关系。 2、开启电源，启动水泵，待定位水箱和管道灌满水后，关闭两端阀门，观 察能量方程实验管上各测压管的液柱高度，因管内的水不流动没有能量 损失，因此、水头的连线为一平行基准线的水平线。 3、测速：能量方程实验管上布置有 4 组测点，每一组测点都相当于一个皮 托管，可测得管内流体点的速度。将阀门开启至中开度，待流体稳定后， 读取测压管的数据Δh，同时用体积法测定流体流速。 4、验证伯努利能量方程：全开阀门，观察总压沿水流方向的下降情况（总
压沿流动方向是减少的),记录4个测点的全压、静压读数,同时用体 积法测定管道平均流速。将阀门调至中开度,重复上述过程,记录数据。 六、数据记录与计算 表1、皮托管测点的流速 序号 项目 管内径mm 点速(ms) 平速(m/s) 比值(u/v) 表2、伯努利方程数据记录 序号 3 流量 项目 全压静压全压静压全压静压全压静压m3/s 阀全开 阀半开 管位置 管内径 七、实验分析与总结(可添加页 、计算4个测点位置的点速度v、v2、v、w和平均速度u、u、u、u4 并求出平均速度与点速度的比值。 2、计算4个测点位置的位置水头、静压水头和动压水头,验证1-2断面、 1-4断面的伯努力方程。 3、绘出1-4断面的总水头线和测压管水头线(阀门全开度)
9 压沿流动方向是减少的），记录 4 个测点的全压、静压读数，同时用体 积法测定管道平均流速。将阀门调至中开度，重复上述过程，记录数据。 六、数据记录与计算 表 1、皮托管测点的流速 序号 项目 1 2 3 4 管内径(mm) 点速(m/s) 平速(m/s) 比值(u/v) 表 2、伯努利方程数据记录 序号 项目 1 2 3 4 流量 m3 全压 静压 全压 静压 全压 静压 全压 静压 /s 阀全开 阀半开 管位置 管内径 七、实验分析与总结（可添加页） 1、计算 4 个测点位置的点速度 v1、v2、v3、v4 和平均速度 u1、u2、u3、u4， 并求出平均速度与点速度的比值。 2、计算 4 个测点位置的位置水头、静压水头和动压水头，验证 1—2 断面、 1—4 断面的伯努力方程。 3、绘出 1—4 断面的总水头线和测压管水头线（阀门全开度）