畢托管、佰努利方程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

〔二〕不行壓縮流體恒定流能量方程〔伯努利方程〕試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證流體恒定總流的能量方程；有壓管流中動(dòng)水力學(xué)的能量轉(zhuǎn)換特性；。二、試驗(yàn)原理n個(gè)過(guò)水?dāng)嗝?，在恒定流淌時(shí)P a2 P a2Z 1 11Z i ii hw1 2g

i 2g

1ia=a=a=1，選好基準(zhǔn)面，從已設(shè)置的各斷面的測(cè)壓管中1 2 n讀出Z

p值，測(cè)出通過(guò)管路的流量，即可計(jì)算出斷面平均流速及2，從而即可得到各斷面測(cè)管水頭和總水頭。2g三、試驗(yàn)裝置2.1所示。裝置說(shuō)明本儀器測(cè)壓管有兩種：①畢托管測(cè)壓管〔表2.1*的測(cè)壓管，用以測(cè)量畢托管探頭對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)的總水頭值H(Z

pu2

H與斷面平H(Z

2gp2)不同〔因一般u，它的水頭線只能定 2g性表示總水頭變化趨勢(shì)，不能用于定量計(jì)算；〔2.1未標(biāo)*者流量測(cè)量——稱重法或量體積法稱重法或量體積法是在某一固定的時(shí)間段內(nèi)，計(jì)量流過(guò)水流的重量或體積，進(jìn)而得出單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的流體量，是依據(jù)流量定義的測(cè)量方法。13表計(jì)時(shí)，用電子秤稱重，小流量時(shí)也可用量筒測(cè)量流體體積。為保15~20s。測(cè)點(diǎn)所在管段直徑測(cè)點(diǎn)6*、7所在喉管段直徑為d2，測(cè)點(diǎn)16*、17所在擴(kuò)管段直d3d1。四、試驗(yàn)方法與步驟生疏試驗(yàn)設(shè)備，分清哪些測(cè)管是一般測(cè)壓管，哪些是畢托管測(cè)壓管，以及兩者功能的區(qū)分。翻開(kāi)開(kāi)關(guān)供水，使水箱充水，待水箱溢流，全開(kāi)調(diào)整閥13，7中氣體完全排盡，再檢查調(diào)整閥關(guān)閉后全部測(cè)壓管水面是否齊平。如不平則需查明故障緣由〔例連通管受阻、漏氣或夾氣泡等〕并加以排解，直至調(diào)平。13，觀看思考：1〕測(cè)壓管水頭線和總水頭線的變化水頭同否？為什么？4〕測(cè)點(diǎn)12*13測(cè)管水頭是否不同？為什么？5〕當(dāng)流量增加或削減時(shí)測(cè)管水頭如何變化？13開(kāi)度，待流量穩(wěn)定后，測(cè)記各測(cè)壓管液面讀數(shù)，同時(shí)測(cè)記試驗(yàn)流量〔畢托管供演示用，不必測(cè)記讀數(shù)。219號(hào)測(cè)管液面接近標(biāo)尺零點(diǎn)。五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理記錄有關(guān)常數(shù)試驗(yàn)設(shè)備名稱： 試驗(yàn)臺(tái)號(hào)：均勻段d1= cm喉管段d2= cm擴(kuò)管段d3= cm水箱液面高程0

= cm 上管道軸線高程x

= cm〔基準(zhǔn)面選在標(biāo)尺的零點(diǎn)上〕測(cè)點(diǎn)編號(hào)1*234測(cè)點(diǎn)編號(hào)1*2345管徑/cm兩點(diǎn)間距/cm4466413.561029．516166*8*1012*14*16*18*7911131517191〕*”者為畢托管測(cè)點(diǎn)〔測(cè)點(diǎn)編號(hào)見(jiàn)圖2.?！?〕2、3為直管均為流段同一斷面上的兩個(gè)測(cè)壓點(diǎn)，10、11為彎管非均勻流段同一斷面上的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)。

p〕2.2。表2.2

p〕數(shù)值表 〔基準(zhǔn)面選在標(biāo)尺的零點(diǎn)上〕單位：cm測(cè)點(diǎn)2測(cè)點(diǎn)234579101113151719編號(hào)V/cm3t/s實(shí)1驗(yàn)2次序32.3計(jì)算數(shù)值表〔1〕流速水頭Q=V/t=Q=V/t=(cm3/s)Q=(cm3/s)Q=(cm3/s)管徑d/cmA/cm2vcm/sv22g/cmA/cm2vcm/sv22g/cmA/cm2vcm/sv22g/cm〔2〕總水頭〔Hz

pav2〕 單位：cmr 2g測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)點(diǎn)編號(hào)2457913151719Q1試驗(yàn)2次序3繪制上述成果中最大流量下的總水頭線E-E和測(cè)壓管水頭線P-P〔2.22.2上〕提示：1．P-P2.210、11、13數(shù)據(jù)不用；2．E-E2.3〔2〕10、11數(shù)據(jù)不用；3．在等直徑管段E-E與P-P線平行。2.2六、成果分析及爭(zhēng)論測(cè)壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢(shì)有何不同？為什么？畢托管所顯示的總水頭線與實(shí)測(cè)繪制的總水頭線一般都略有差異，試分析其緣由。為什么急變流斷面不能被選作能量方程的計(jì)算斷面？〔四〕畢托管測(cè)速試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康暮鸵罅奎c(diǎn)流速的技能；了解普朗特型畢托管的構(gòu)造和適用性，并檢驗(yàn)其量測(cè)精度，進(jìn)一步明確傳統(tǒng)流體力學(xué)量測(cè)儀器的現(xiàn)實(shí)作用。二、試驗(yàn)原理l1ll1l24.1畢托管構(gòu)造圖hhH(1)u(2)4.2畢托管原理圖4.1、4.2所示，它是一根兩端開(kāi)口90°彎管，下端垂直指向上游，另一端豎直，并與大氣相通。沿1、21u2在12其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為hp1、2兩點(diǎn)間的能量損失，有p1p01p

u22g

2012及 p p12

h2gh由此得 2ghhh2ghuc 2gh2gk2g

〔a〕式中u畢托管測(cè)點(diǎn)處的點(diǎn)流速；c—畢托管的修正系數(shù)，簡(jiǎn)稱畢托管因數(shù)；h—畢托管全壓水頭與靜水壓頭之差。又由于，對(duì)于管嘴漂浮出流，管嘴作用水頭、流速因數(shù)與流速之間又存在著如下關(guān)系：2gHu2gHh/H聯(lián)解上兩式可得 h/Hu—測(cè)點(diǎn)處點(diǎn)流速，由畢托管測(cè)定；—測(cè)點(diǎn)流速系數(shù)；h—管嘴的作用水頭。

〔b〕故本試驗(yàn)儀只要測(cè)出h和H數(shù)比較〔閱歷值=0.99，便可得出測(cè)量精度。H/h假設(shè)需標(biāo)定畢托管因數(shù)c，則有cH/h三、試驗(yàn)裝置1.4.2所示。4.2畢托管試驗(yàn)裝置圖2.試驗(yàn)臺(tái)；3.4.5.恒壓水箱；6.管嘴；7.畢托管；8.尾水箱與導(dǎo)軌；9.測(cè)壓管；10.測(cè)壓計(jì)；11.滑動(dòng)測(cè)量尺〔滑尺；12.上回水管裝置說(shuō)明經(jīng)漂浮管嘴6，將凹凸水箱水位差的位能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，并用畢托101、2用以測(cè)量高、低水箱位置水頭，測(cè)壓管3、4用以測(cè)量畢托管的全壓水頭和靜壓水頭，水4用以轉(zhuǎn)變測(cè)點(diǎn)的流速大小。四、試驗(yàn)方法與步驟〔b〕用醫(yī)塑管將上、下游水箱的測(cè)點(diǎn)分別與測(cè)壓計(jì)1、2〔c〕將畢托管對(duì)準(zhǔn)管嘴，距離管嘴出口處約2~3cm，上緊固定螺絲。開(kāi)啟水泵順時(shí)針?lè)_(kāi)調(diào)速器開(kāi)關(guān)3，將流量調(diào)整到最大。〔如醫(yī)用洗耳球〕放在測(cè)壓管口部抽吸，排解畢托管及各連通管中的氣體，用靜水匣罩住畢托管，可檢查測(cè)壓計(jì)液面是否齊平可能是空氣沒(méi)有排盡，必需重排氣。測(cè)記各有關(guān)常數(shù)和試驗(yàn)參數(shù)，填入試驗(yàn)表格；43，使溢流量適中，共可獲得三個(gè)不同恒定水位與相應(yīng)的不同流速。轉(zhuǎn)變流速后，按上述方法重復(fù)測(cè)量。完成下述試驗(yàn)工程：分別沿垂向和沿流向轉(zhuǎn)變測(cè)點(diǎn)的位置，觀看管嘴漂浮射流的流速分布；在有壓管道測(cè)量中，管道直徑相對(duì)畢托管的直徑在6~10倍以內(nèi)時(shí)，誤差在2~5%以上，不宜使用。度將畢托管頭部伸入到管嘴中，予以驗(yàn)證。3的方法檢查畢托管比壓計(jì)是否齊平。五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及處