表23计算数值表 (1)流速水头 -(cm/s) 管径dcm) A(cm) (cm/s) ving(cm) A(cm) v(em/s)v/2g(cm)I A(cm2) v(m/s) v/g(cm) (2)总水头(z+-+ 单位: y 2g 测点 (cm/s) 验
9 表 2.3 计算数值表 （1） 流速水头 管径 d(cm) Q= (cm3 /s) Q= (cm3 /s) Q= (cm3 /s) A(cm2 ) v(cm/s) v 2 /2g(cm) A(cm2 ) v(cm/s) v 2 /2g(cm) A(cm2 ) v(cm/s) v 2 /2g(cm) （2） 总水头（ g p v z 2 2 a g + + ） 单位： cm 测点 编号 Q (cm3 /s) 1 2 实 验 次 序 3
三)不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验目的要求 1.验证不可压缩流体恒定流的动量方程 2.通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨,进一步掌握流体动 力学的动量守恒定理 3.了解活塞式动量定律实验仪原理、构造,进一步启发与培养创造性思维的能力 二、实验装置 本实验的装置如图3.1所示。 @ 图3.1动量定律实验图 1.自御不器2卖給3可器4水位周5恒压小6.管觜7.集小 8带测管9带片怦板:10.同棺 自循环供水装置1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控 制。水流经供水管给恒压水箱5,溢流水经回水管流回蓄水箱。流经管嘴6的水流形成射流,冲击带活 塞和翼片的抗冲平板9,并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。抗冲平板在射流冲力和测压管8中 的水压力作用下处于平衡状态。活塞形心水深h可由测压管8测得,由此可求得射流的冲力,即动力量 F。冲击后的弃水经集水箱7汇集后,再经上回水管10流出,最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱 10
10 （三）不可压缩流体恒定流动量定律实验 一、实验目的要求 1．验证不可压缩流体恒定流的动量方程； 2．通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握流体动 力学的动量守恒定理； 3．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图 3. 1 所示。 自循环供水装置 1 由离心式水泵和蓄水箱组合而成。水泵的开启、流量大小的调节均由调速器 3 控 制。水流经供水管给恒压水箱 5，溢流水经回水管流回蓄水箱。流经管嘴 6 的水流形成射流，冲击带活 塞和翼片的抗冲平板 9，并以与入射角成 90o 的方向离开抗冲平板。抗冲平板在射流冲力和测压管 8 中 的水压力作用下处于平衡状态。活塞形心水深 hc可由测压管 8 测得，由此可求得射流的冲力，即动力量 F。冲击后的弃水经集水箱 7 汇集后，再经上回水管 10 流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱
为了自动调节测压管内的水位,以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响,本实 验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术,其构造如下: 带活塞和翼片的抗冲击平板9和带活塞套的测压管8如图3.2所示,该图是活塞退出活塞套时的 分部件示意图。活塞中心设有一细导水管a,进口端位于平板中心,出口端伸出活塞头部,出口方向与 轴向垂直。在平板上设有翼片b,活塞套上设有窄槽c。 图3.2 工作时,在射流冲击力作用下,水流经导水管a向测压管内加水。当射流冲击力大于测压管内水 柱对活塞的压力时,活塞内移,窄槽c关小,水流外溢减少,使测压管内水位升高,水压力增大。反 之,活塞外移,窄槽开大,水流外溢增多,测管内水位降低,水压力减小。在恒定射流冲击下, 时段的自动调整,即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。这时活塞处于半进半出、窄槽部分开启 的位置上,过a流进测压管的水量和过c外溢的水量相等。由于平板上设有翼片b,在水流冲击下, 平板带动活塞旋转,因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力 为验证本装置的灵敏度,只要在实验中的恒定流受力平衡状态下,人为地增减测压管中的液位高 度,可发现即使改变量不足总液柱高度的±5‰(约05~1mm),活塞在旋转下亦能有效地克服动摩擦 力而作轴向位移,开大或减小窄槽c,使过高的水位降低或过低的水位提高,恢复到原来的平衡状态 这表明该装置的灵敏度高达0.5%,亦即活塞轴向动摩擦力不足总动量力的5‰ 三、实验原理 恒定总流动量方程为 F=pe(B2v2-P, 取脱离体如图33所示,因滑动摩擦阻力水平分力∫<0.5%Fx,可忽略不计,故x方向的动量方 程为 F=-PA=hh d=p@(0-B,vr)
11 为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，本实 验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术，其构造如下： 带活塞和翼片的抗冲击平板 9 和带活塞套的测压管 8 如图 3.2 所示，该图是活塞退出活塞套时的 分部件示意图。活塞中心设有一细导水管 a，进口端位于平板中心，出口端伸出活塞头部，出口方向与 轴向垂直。在平板上设有翼片 b，活塞套上设有窄槽 c。 图 3.2 图 3.3 工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管 a 向测压管内加水。当射流冲击力大于测压管内水 柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽 c 关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。反 之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低，水压力减小。在恒定射流冲击下，经短 时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。这时活塞处于半进半出、窄槽部分开启 的位置上，过 a 流进测压管的水量和过 c 外溢的水量相等。由于平板上设有翼片 b，在水流冲击下， 平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力。 为验证本装置的灵敏度，只要在实验中的恒定流受力平衡状态下，人为地增减测压管中的液位高 度，可发现即使改变量不足总液柱高度的 ± 5‰（约 0.5~1mm），活塞在旋转下亦能有效地克服动摩擦 力而作轴向位移，开大或减小窄槽 c，使过高的水位降低或过低的水位提高，恢复到原来的平衡状态。 这表明该装置的灵敏度高达 0.5%，亦即活塞轴向动摩擦力不足总动量力的 5‰ 。 三、实验原理 恒定总流动量方程为 ( ) 2 2 1 1 F = rQ b v - b v 取脱离体如图 3.3 所示，因滑动摩擦阻力水平分力 x Fx f < 0.5% ，可忽略不计，故 x 方向的动量方 程为 (0 ) 4 1 1 2 x c c x F p A h D rQ b v p = - = -g = -