（完整版）流速量測(畢托管)實(shí)驗(yàn)

1、本word文檔可編輯修改建筑二：實(shí)驗(yàn)操作部分武漢大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理學(xué)院：水利水電學(xué)院專業(yè)：水利類2011年 12月 20日2：實(shí)驗(yàn)操作過程（可用圖表示）3結(jié)論實(shí)驗(yàn)名稱流速量測（畢托管）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師楊小亭姓名趙亮年級10級學(xué)號2010301580103成績一：預(yù)習(xí)部分1：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?為了提高量測的 精度，將比壓計(jì)斜放成L sin角，若兩測壓管水面之間的 讀數(shù)差為L，則有h，從而可以求得測點(diǎn)的 流速表達(dá)式：u C 2g h C 2g Lsin2:實(shí)驗(yàn)基本原理式中 C流速修正系數(shù)，對不同結(jié)構(gòu)的 畢托管，其值由率定得之。本實(shí)驗(yàn)使用的 畢托管，經(jīng)率定C=1。3：主要儀器設(shè)備（含必

2、要的 元器件， 工具）1、垂線流速分布圖的 畫法，垂線平均流速的 計(jì)算將所測得的 同一垂線各點(diǎn)流速，按選定的 比例尺畫在坐標(biāo)紙上。槽底的 底流為零，水面的 流速矢端為水面以下各點(diǎn)流速矢端向上順延與水面相交的 那一點(diǎn)。由水深線及各點(diǎn)流速矢端所一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?要求1、通過本次實(shí)驗(yàn)，掌握基本的 測速 工具（畢托管）的 性能和使用方法。2、繪制各垂線上的 流速分布圖，點(diǎn)繪斷面上的 等流速分布曲線，以加深對明槽水流流速分布的 圍成的 矢量圖，即為垂線流速分布圖。顯然，流速分布圖的 面積除以水深流速u。h，就是垂線的 平均認(rèn)識。3、根據(jù)實(shí)測的 流速分布圖，計(jì)算斷面上的 平均流速v和流量 Q測，并與實(shí)驗(yàn)流量

3、Q實(shí)相比較。wh垂線平均流速：u二、主要儀器設(shè)備畢托管、比壓計(jì)及水槽。簡圖如下：式中 u垂線平均流速（ cm/s）；w垂線流速分布圖的 面積（h水深（ cm）。2cm）；2、斷面平均流速的 計(jì)算1 nvui斷面平均流速：n i 1式中 v斷面平均流速（ cm/s）；u第 i根垂線上的 平均流速（ cm/s）；n垂線個(gè)數(shù)。i畢托管測速示意圖三、實(shí)驗(yàn)原理量測斷面垂線及測點(diǎn)布置圖3、流量的 計(jì)算垂線流速分布圖畢托管是由兩根同心圓的 小管所組成。A管通頭部頂端小孔， B管與離頭部頂端為 3d的 斷面上的 環(huán)形p實(shí)測的 流量：Q測 v A孔相通。環(huán)形孔與畢托管的 圓柱表面垂直，因此它所測得的 是水流的

4、勢能z，在測壓牌上所反映3式中 Q實(shí)測流量（ cm/s）；v斷面平均流速（ cm/s）；A過水?dāng)嗝婷娣e（ c）。測實(shí)驗(yàn)流量從電磁流量計(jì)中讀出。p u 22g2) (zp) u即為測點(diǎn)的 流速水頭。的 水面差 h (z2g關(guān)注我 實(shí)時(shí)更新 最新資料 建筑四、方法步驟三：實(shí)驗(yàn)效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）1、打開水槽的 進(jìn)水閥門，調(diào)節(jié)尾門，將水深控制在2、用測針測得水深 h。如圖所示，在斷面上布置高點(diǎn)宜在水面以下 2厘米，最低點(diǎn)為畢托管的 半徑（20厘米左右。5條垂線，每條垂線布置5個(gè)測點(diǎn)。畢托管最七、思考題：0.4厘米），其余各點(diǎn)均布其中。1.畢托管、比壓計(jì)排氣不凈，為什么會影響測量精度？3

5、、按所布置的 垂線及測點(diǎn)位置逐步進(jìn)行測量。例如：把畢托管首先放在第一條垂線上，即畢托管中心到槽邊壁的 距離（ B/10）厘米。接著把畢托管放到槽底，同時(shí)測讀固定畢托管測桿標(biāo)尺上的 讀答：畢托管、比壓計(jì)極其連通管道只有充滿被測液體才能滿足連續(xù)條件，才有可能測得真值；否則若有氣泡夾雜，會使測壓存在誤差。誤差值與氣柱高度和位置有關(guān)。對于非堵塞性氣泡，雖不產(chǎn)生誤差，但若不將它排除，實(shí)驗(yàn)過程中可能變成堵塞性氣柱而影響精度。數(shù)，稍待穩(wěn)定后，再測讀比壓計(jì)上的 讀數(shù)1個(gè)測點(diǎn)的 工作。然后將畢托管、，這就完成了第BA依次提升，直至水面下2厘米那一點(diǎn)為止。其它各條垂線的 測量方法同上述步驟一樣，并把各條垂線2.為

6、什么必須將畢托管正對來流方向？如何判斷畢托管是否正對了流向？各測點(diǎn)相應(yīng)的 距離和高度記錄在垂線流速分布測點(diǎn)表中。4、將測得的 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理，并采用坐標(biāo)紙按一定的 比例：（a）點(diǎn)繪各垂線上的 流速分布圖。（b）點(diǎn)繪斷面上各等流速點(diǎn)的 分布曲線。5、分析比較實(shí)測流量與實(shí)驗(yàn)流量有何差別。答：因?yàn)楫呁泄軠y流速是將來流的 動能全部轉(zhuǎn)化成勢能，因此必須將畢托管正對來流方向。轉(zhuǎn)動畢托管，當(dāng)兩液柱高度差最大時(shí)的 位置，就可判斷畢托管已正對了流向。3.比壓計(jì)安放位置的 高低，是否影響測量數(shù)據(jù)？為什么？五、注意事項(xiàng)答：不影響。因?yàn)楸葔河?jì)測量的 是兩個(gè)位置的 壓強(qiáng)差，而與安放高度無關(guān)，所以，比壓計(jì)安放高度的

7、高低，不影響測得的 壓強(qiáng)差數(shù)據(jù)。1、測速之前，首先要對畢托管、比壓計(jì)進(jìn)行排氣。排氣方法：從比壓計(jì)三通管注入有一定壓力的 水流，使水和空氣由畢托管噴出，沖水約 3分鐘左右將畢托管浸入防氣盒靜水中。在大氣壓強(qiáng)作用下比壓計(jì)測管中的 水面下降，待降不便于測讀的 位置時(shí)，用止水夾夾緊三通管。此時(shí)比壓計(jì)兩測管中的 水面應(yīng)該齊平，否則要重新沖水排氣，直至兩管水面齊平后方能進(jìn)行測速 工作。2、實(shí)驗(yàn)過程中，為防止進(jìn)氣，畢托管不得露出水面。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將畢托管放入防氣盒靜水中，檢查是否進(jìn)氣，若比壓計(jì)兩管水面不平，說明所測數(shù)據(jù)有誤差，應(yīng)重新沖水排氣，重新施測。3、畢托管嘴必須正對流向。然后打開三通管，八、誤差來源分

8、析1、水槽內(nèi)水流未穩(wěn)定就開始測量，導(dǎo)致誤差偏大。2、畢托管嘴未正對水流，測得流速有誤差。4、測讀時(shí)，視線應(yīng)垂直于比壓計(jì)的 傾斜面，讀取彎液面的 最低點(diǎn)讀數(shù)，當(dāng)測管中的 水面上下脈動時(shí)，讀取平均值。六、量測與計(jì)算1、已知數(shù)據(jù)由電磁流量計(jì)讀出實(shí)驗(yàn)流量Q實(shí)水槽寬度 B=60（cm）。畢托管直徑 d=0.8（cm）。2重力加速度 g=980（cm/s）。水壓計(jì)傾斜角=30。2、實(shí)測數(shù)據(jù)與計(jì)算槽底測針讀數(shù)-3.64厘米；測針尖接觸水面時(shí)的 讀數(shù)19.37厘米；測針量得水測流流垂線平均深 h= 23.01厘米。垂線流速分布測定表斜比壓讀數(shù)測點(diǎn)到畢托管測LhLsin垂線編號測點(diǎn)編號槽底高uu流速桿讀數(shù)-速ABAB、度（ cm）cmcmcm/scm/scmcmcm2.544.174.644.945.095.30120.40045228.6442.900702211.14415.26619.38823.51022.0922.8222.9523.1923.2523.3219.5518.6518.3118.2518.1618.021.2702.0852.3202.