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試驗一流體靜力學(xué)試驗水力學(xué)試驗重慶交通大學(xué)水力學(xué)試驗匯報試驗分析與討論1.同一靜止液體內(nèi)的測管水頭線是根什么線?測壓管水頭指,即靜水力學(xué)試驗儀顯示的測管液面至基準(zhǔn)面的垂直高度。測壓管水頭線指測壓管液面的連線。試驗直接觀測可知,同一靜止液面的測壓管水頭線是一根水平線。2.當(dāng)PB<0時,試根據(jù)記錄數(shù)據(jù),確定水箱內(nèi)的真空區(qū)域。,對應(yīng)容器的真空區(qū)域包括如下三部分:(1)過測壓管2液面作一水平面,由等壓面原理知,相對測壓管2及水箱內(nèi)的水體而言,該水平面為等壓面,均為大氣壓強,故該平面以上由密封的水、氣所占的空間區(qū)域,均為真空區(qū)域。(2)同理,過箱頂小水杯的液面作一水平面,測壓管4中,該平面以上的水體亦為真空區(qū)域。(3)在測壓管5中,自水面向下深度某一段水柱亦為真空區(qū)。這段高度與測壓管2液面低于水箱液面的高度相等,亦與測壓管4液面高于小水杯液面高度相等。3.若再備一根直尺,試采用此外最簡便的措施測定Y。。最簡樸的措施,是用直尺分別測量水箱內(nèi)通大氣狀況下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和ho,由式Y(jié)h。=Yoh,從而求得Yo。4.如測壓管太細(xì),對測壓管液面的讀數(shù)將有何影響?設(shè)被測液體為水,測壓管太細(xì),測壓管液面因毛細(xì)現(xiàn)象而升高,導(dǎo)致測量誤差,毛細(xì)高度由下式計算式中,為表面張力系數(shù);為液體的容量;d為測壓管的內(nèi)徑;h為毛細(xì)升高。常溫(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水與玻璃的浸潤角很小,可認(rèn)為cosθ=1.0。于是一般來說,當(dāng)玻璃測壓管的內(nèi)徑不小于10mm時,毛細(xì)影響可略而不計。此外,當(dāng)水質(zhì)不潔時,減小,毛細(xì)高度亦較凈水小;當(dāng)采用有機玻璃作測壓管時,浸潤角較大,其h較一般玻璃管小。假如用同一根測壓管測量液體相對壓差值,則毛細(xì)現(xiàn)象無任何影響。由于測量高、低壓強時均有毛細(xì)現(xiàn)象,但在計算壓差時,互相抵消了。5.過C點作一水平面,相對管1、2、5及水箱中液體而言,這個水平面是不是等壓面?哪一部分液體是同一等壓面?不全是等壓面,它僅相對管1、2及水箱中的液體而言,這個水平面才是等壓面。由于只有所有具有下列5個條件的平面才是等壓面:(1)重力液體;(2)靜止;(3)連通;(4)連通介質(zhì)為同一均質(zhì)液體;(5)同一水平面。而管5與水箱之間不符合條件(4),因此,相對管5和水箱中的液體而言,該水平面不是等壓面。6.用圖1.1裝置能演示變液位下的恒定流試驗嗎?關(guān)閉各通氣閥門,啟動底閥,放水半晌,可看到有空氣由c進(jìn)入水箱。這時閥門的出流就是變液位下的恒定流。由于由觀測可知,測壓管1的液面一直與c點同高,表明作用于底閥上的總水頭不變,故為恒定流動。這是由于液位的減少與空氣補充使箱體表面真空度的減小處在平衡狀態(tài)。醫(yī)學(xué)上的點滴注射就是此原理應(yīng)用的一例,醫(yī)學(xué)上稱之為馬利奧特容器的變液位下恒定流。7.該儀器在加氣增壓后,水箱液面將下降而測壓管液面將升高H,試驗時,若以P?=0時的水箱液面作為測量基準(zhǔn),試分析加氣增壓后,實際壓強(H+δ)與視在壓強H的相對誤差值。本儀器測壓管內(nèi)徑為0.8cm,箱體內(nèi)徑為20cm。加壓后,水箱液面比基準(zhǔn)面下降了,而同步測壓管1、2的液面各比基準(zhǔn)面升高了H,由水量平衡原理有則本試驗儀故于是相對誤差有因而可略去不計。其實,對單根測壓管的容器若有D/d?或?qū)筛鶞y壓管的容器D/d?時,便可使0.01。1.測壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢有何不一樣?為何?測壓管水頭線(P-P)沿程可升可降,線坡Jp可正可負(fù)。而總水頭線(E-E)沿程只降不升,線坡J恒為正,即J>0。這是由于水在流動過程中,根據(jù)一定邊界條件,動能和勢能可互相轉(zhuǎn)換。測點5至測點7,管收縮,部分勢能轉(zhuǎn)換成動能,測壓管水頭線減少,Jp>0。測點7至測點9,管漸擴(kuò),部分動能又轉(zhuǎn)換成勢能,測壓管水頭線升高,Jp<0。而據(jù)能量方程E?=E?+h?-2,ha?-2為損失能量,是不可逆的,即恒有ha?-2>0,故E?恒不不小于E?,(E-E)線不也許回升。(E-E)線下降的坡度越大,即J越大,表明單位流程上的水頭損失越大,如圖2.3的漸擴(kuò)段和閥門等處,表明有較大的局部水頭損失存在。2.流量增長,測壓管水頭線有何變化?為何?任一斷面起始時的總水頭E及管道過流斷面面積A為定值時,Q增大,就增大,則必減小。并且隨流量的增長阻力損失亦增大,管道任一過水?dāng)嗝嫔系目?2)測壓管水頭線(P-P)的起落變化更為明顯。由于對于兩個不一樣直徑的對應(yīng)過水?dāng)嗝嬗惺街袨閮蓚€斷面之間的損失系數(shù)。管中水流為紊流時,靠近于常數(shù),又管道斷面為定值,故Q增3.測點2、3和測點10、11的測壓管讀數(shù)分別闡明了什么問題?測點2、3位于均勻流斷面(圖2.2),測點高差0.7cm,H=z+步均為37.1cm(偶有毛細(xì)影響相差0.1mm),表明均勻流同斷面上,其動水壓強按靜水壓強規(guī)律分布。測點10、11在彎管的急變流斷面上,測壓管水頭差為7.3cm,表明急變流斷面上離心慣性力對測壓管水頭影響很大。由于能量方程推導(dǎo)時的限制條件之一是“質(zhì)量力只有重力”,而在急變流斷面上其質(zhì)量力,除重力外,尚有離心慣性力,故急變流斷面不能選作能量方程的計算斷面。在繪制總水頭線時,測點10、114.試問防止喉管(測點7)處形成真空有哪幾種技術(shù)措施?分析變化作用水頭(如抬高或減少水箱的水位)對喉管壓強的影響狀況。下述幾點措施有助于防止喉管(測點7)處真空的形成:(1)減小流量,(2)增大喉管管徑,(3)減少對應(yīng)管線的安裝高程,(4)變化水箱中的液位高度。顯然(1)、(2)、(3)均有助于制止喉管真空的出現(xiàn),尤其(3)更具有工程實用意義。由于若管系落差不變,單單減少管線位置往往就可完全防止真空。例如可在水箱出口接一下垂90彎管,后接水平段,將喉管的高程降至基準(zhǔn)高程0—0,比位能降至零,比壓能p/γ得以增大(Z),從而也許防止點7處的真空。至于措施(4)其增壓效果是有條件的,現(xiàn)分析如下:當(dāng)作用水頭增大h時,測點7斷面上值可用能量方程求得。取基準(zhǔn)面及計算斷面1、2、3,計算點選在管軸線上(如下水柱單位均為cm)。于是由斷面1、2的能量方程(取a?=a?=1)有因hu-2可表到達(dá)此處c1.2是管段1-2總水頭損失系數(shù),式中e、s分別為進(jìn)口和漸縮局部損失系又由持續(xù)性方程有故式(1)可變?yōu)槭街锌捎蓴嗝?、3能量方程求得,即代入式(2)有(Z?+P?/γ)隨h遞增還是遞減,可由(Z?+P?/γ)加以鑒別。因若1-[(d3/d2)4+c1.2]/(1+c1.3)>0,則斷面2上的(Z+p/γ)隨h同步遞增。反之,則遞減。文在試驗匯報解答中,d?/d?=1.37/1,Z?=50,Z?=-10,而當(dāng)h=0時,試驗的(Z?+P?/γ)=6,v2/2g=3319,v2/2g=942,將各值代入式(2)、(3),可得該管道阻力系數(shù)分別為c1.2=1.5,升高對提高喉管的壓強(減小負(fù)壓)效果不明顯。變水頭試驗可證明該結(jié)論對的。5.由畢托管測量顯示的總水頭線與實測繪制的總水頭線一般均與畢托管相連通的測壓管有1、6、8、12、14、16和18管,稱總壓管??倝汗芤好娴某掷m(xù)即為畢托管測量顯示的總水頭線,其中包括點流速水頭。而實際測繪的總水頭是以實測的值加斷面平均流速水頭v2/2g繪制的。據(jù)經(jīng)驗資料,對于園管紊流,只有在離管壁約0.12d的位置,其點流速方能代表該斷面的平均流速。由于本試驗畢托管的探頭一般布設(shè)在管軸附近,其點流速水頭不小于斷面平均流速水頭,因此由畢托管測量顯示的總水頭線,一般比實際測繪的總水線偏因此,本試驗由1、6、8、12、14、16和18管所顯示的總水頭線一般僅供定性分析與討論,只有按試驗原理與措施測繪總水頭線才更精確。試驗分析與討論1、實測β與公認(rèn)值(β=1.02~1.05)符合與否?如不符合,試分析原因。實測β=1.035與公認(rèn)值符合良好。(如不符合,其最大也許原因之一是翼輪不轉(zhuǎn)所致。為排除此故障,可用4B鉛筆芯涂抹活塞及活塞套表面。)2、帶翼片的平板在射流作用下獲得力矩,這對分析射流沖擊無翼片的平板沿x方向的動量力有無影響?為何?因帶翼片的平板垂直于x軸,作用在軸心上的力矩T,是由射流沖擊平板是,沿yz平面通過翼片導(dǎo)致動量矩的差所致。即T=PQvm?cosC?r2-P2vm?cosα?式中Q——射流的流量;Vy??——入流速度在yz平面上的分速;α?——入流速度與圓周切線方向的夾角,靠近90°;α?——出流速度與圓周切線方向的夾角;該式表明力矩T恒與x方向垂直,動量矩僅與yz平面上的流速分量有關(guān)。也就是說平板上附加翼片后,盡管在射流作用下可獲得力矩,但并不會產(chǎn)生x方向的附加力,也不會影響x方向的流速分量。因此x方向的動量方程與平板上設(shè)不設(shè)翼片無關(guān)。3、通過細(xì)導(dǎo)水管的分流,其出流角度與V?相似,試問對以上受力分析有無影響?當(dāng)計及該分流影響時,動量方程為即該式表明只要出流角度與V?垂直,則x方向的動量方程與設(shè)置導(dǎo)水管與否無關(guān)。4、滑動摩擦力*為何可以忽視不記?試用試驗來分析驗證x的大小,記錄觀測成果。(提醒:平衡時,向測壓管內(nèi)加入或取出1mm左右深的水,觀測活塞及液位的變化)因滑動摩擦力fx<5堵,故可忽視而不計。如第三次試驗,此時h=19.6cm,當(dāng)向測壓管內(nèi)注入1mm左右深的水時,活塞所受的靜壓力增大,約為射流沖擊力的5。假如活動摩擦力不小于此值,則活塞不會作軸向移動,亦即h。變?yōu)?.7cm左右,并保持不變,然而實際上,此時活塞很敏感地作左右移動,自動調(diào)整測壓管水位直至h。仍恢復(fù)到19.6cm為止。這表明活塞和活塞套之間的軸向動摩擦力幾乎為零,故可不予考慮。5、V?若不為零,會對試驗成果帶來什么影響?試結(jié)合試驗環(huán)節(jié)7的成果予以闡明。按試驗環(huán)節(jié)7取下帶翼輪的活塞,使射流直接沖擊到活塞套內(nèi),便可展現(xiàn)出回流與x方向的夾角α不小于90°(其V2不為零)的水力現(xiàn)象。本試驗測得α≈135°,作用于活塞套圓心處的水深he'=29.2cm,管嘴作用水頭H?=29.45cm。而對應(yīng)水流條件下,在取下帶翼輪的活塞前,V2=0,he=19.6cm。表明V?x若不為零,對動量立影響甚大。由于V2x不為零,則動量方程變?yōu)?-PQ[B?vix+β?v?cos(180-α)]就是說he'隨V?及α遞增。故試驗中h。'>h。實際上,he'隨V?及α的變化又受總能頭的約束,這是由于由能量方程得而因此h<H?從式(2)知,能量轉(zhuǎn)換的損失較小時,△H一管嘴的作用水頭。1.運用測壓管測量點壓強時,為何要排氣?怎樣檢查排凈與否?畢托管、測壓管及其連通管只有充斥被測液體,即滿足持續(xù)條件,才有也許測得真值,否則假如其中夾有氣柱,就會使測壓失真,從而導(dǎo)致誤差。誤差值與氣柱高度和其位置有關(guān)。對于非堵塞性氣泡,雖不產(chǎn)生誤差,但若不排除,試驗過程中很也許變成堵塞性氣柱而影響量測精度。檢查的措施是畢托管置于靜水中,檢查分別與畢托管全壓孔及靜壓孔相連通的兩根測壓管液面與否齊平。假如氣體已排凈,不管怎樣抖動塑料連通管,兩測管液面恒齊平。2.畢托管的動壓頭h和管嘴上、下游水位差H之間的大關(guān)系怎樣?為何?由于u=c√2g△h即△h=(φlc)2△H一般畢托管校正系數(shù)c=11%(與儀器制作精度有關(guān))。喇叭型進(jìn)口的管嘴出流,其中心點的點流速系數(shù)φ=0.9961‰。因此△h<△H。3.所測的流速系數(shù)闡明了什么?若管嘴出流的作用水頭為H,流量為Q,管嘴的過水?dāng)嗝娣e為A,相對管嘴平均流速v,則有稱作管嘴流速系數(shù)。若相對點流速而言,由管嘴出流的某流線的能量方程,可得本試驗在管嘴沉沒出流的軸心處測得?=0.995,表明管嘴軸心處的水流由勢能轉(zhuǎn)換為動能的過程中有能量損失,但甚微。4.據(jù)激光測速儀檢測,距孔口2-3cm軸心處,其點流速系數(shù)為0.996,試問本試驗的畢托管精度怎樣?怎樣率定畢托管的修正系數(shù)c?若以激光測速儀測得的流速為真值u,則有而畢托管測得的該點流速為203.46cm/s,則ε=0.2‰欲率定畢托管的修正系數(shù),則可令c=φ√AH/△h5.普朗特畢托管的測速范圍為0.2-2m/s,軸向安裝偏差規(guī)定不應(yīng)不小于10度,試闡明原因。(低流速可用傾斜壓差計)。(1)施測流速過大過小都會引起較大的實測誤差,當(dāng)流速u不不小于0.2m/s時,畢托管測得的若用30傾斜壓差計測量此壓差值,因傾斜壓差計的讀數(shù)值差△h為那么當(dāng)有0.5mm的判讀誤差時,流速的相對誤差可達(dá)6%。而當(dāng)流速不小于2m/s時,由于水流流經(jīng)畢托管頭部時會出現(xiàn)局部分離現(xiàn)象,從而使靜壓孔測得的壓強偏低而導(dǎo)致誤差。(2)同樣,若畢托管安裝偏差角(a)過大,亦會引起較大的誤差。因畢托管測得的流速u是實際流速u在其軸向的分速ucosα,則對應(yīng)所測流速誤差為α若>10,則E>1-cos10°=00156.為何在光、聲、電技術(shù)高度發(fā)展的今天,仍然常用畢托管這一老式的流體測速儀器?畢托管測速原理是能量守恒定律,輕易理解。而畢托管經(jīng)長期應(yīng)用,不停改善,已十分完善。具有構(gòu)造簡樸,使用以便,測量精度高,穩(wěn)定性好等長處。因而被廣泛應(yīng)用于液、氣流的測量(其測量氣體的流速可達(dá)60m/s)。光、聲、電的測速技術(shù)及其有關(guān)儀器,雖具有瞬時性,敏捷、精度高以及自動化記錄等諸多長處,有些長處畢托管是無法到達(dá)的。但往往因其機構(gòu)復(fù)雜,使用約束條件多及價格昂貴等原因,從而在應(yīng)用上受到限制。尤其是傳感器與電器在信號接受與放大處理過程中,有否失真,或者隨使用時間的長短,環(huán)境溫度的變化與否飄移等,難以直觀判斷。致使可靠度難以把握,因而所有光、聲、電測速儀器,包括激光測速儀都不得不用專門裝置定期率定(有時是運用畢托管作率定)??梢哉J(rèn)為至今畢托管測速仍然是最可信,最經(jīng)濟(jì)可靠而簡便的測速措施。試驗五雷諾試驗1.流態(tài)判據(jù)為何采用無量綱參數(shù),而不采用臨界流速?雷諾在1883年此前的試驗中,發(fā)現(xiàn)園管流動存在兩種流態(tài)——層流和紊流,并且存在著層流轉(zhuǎn)化為紊流的臨界流速V',V'與流體的粘性v及園管的直徑d有關(guān),即因此從廣義上看,V’不能作為流態(tài)轉(zhuǎn)變的判據(jù)。為了鑒別流態(tài),雷諾對不一樣管徑、不一樣粘性液體作了大量的試驗,得出了用無量綱參數(shù) (vd/v)作為管流流態(tài)的判據(jù)。他不僅深刻揭示了流態(tài)轉(zhuǎn)變的規(guī)律,并且還為后人用無量綱化的措施進(jìn)行試驗研究樹立了典范。用無量綱分析的雷列法可得出與雷諾數(shù)成果相似的無量綱數(shù)??梢哉J(rèn)為式(1)的函數(shù)關(guān)系能用指數(shù)的乘積來表達(dá)。即其中K為某一無量綱系數(shù)。式(2)的量綱關(guān)系為從量綱友好原理,得聯(lián)立求解得α?=1,α?=-1將上述成果,代入式(2),得或雷諾試驗完畢了K值的測定,以及與否為常數(shù)的驗證。成果得到K=2320。于是,無量綱數(shù)vd/v便成了適應(yīng)于任何管徑,任何牛頓流體的流態(tài)轉(zhuǎn)變的判據(jù)。由于雷諾的奉獻(xiàn),伴隨量綱分析理論的完善,運用量綱分析得出無量綱參數(shù),研究多種物理量間的關(guān)系,成了根據(jù)試驗測定,上臨界雷諾數(shù)實測值在3000~5000范圍內(nèi),與操作快慢,水箱的紊動度,外界干擾等親密有關(guān)。有關(guān)學(xué)者做了大量試驗,有的得1,有的得0,有的甚至得40000。實際水流中,干擾總是存在的,故上臨界雷諾數(shù)為不定值,無實際意義。只有下臨界雷諾數(shù)才可以作為鑒左右。3.雷諾試驗得出的圓管流動下臨界雷諾數(shù)2320,而目前一般教科書中簡介采用的下臨界雷諾數(shù)下臨界雷諾數(shù)也并非與干擾絕對無關(guān)。雷諾試驗是在環(huán)境的干擾極小,試驗前水箱中的水體經(jīng)長時間的穩(wěn)定狀況下,經(jīng)反復(fù)多次細(xì)心量測才得出的。而后人的大量試驗很難反復(fù)得出雷諾試驗的精確數(shù)值,一般在~2300之間。因此,從工程實用出發(fā),教科書中簡介的園管下臨界雷諾數(shù)一般是。從紊動機理試驗的觀測可知,異重流(分層流)在剪切流動狀況下,分界面由于擾動引起細(xì)微波動,并隨剪切流速的增大,分界面上的波動增大,波峰變尖,以至于間斷面破裂而形成一種個小旋渦。使流體質(zhì)點產(chǎn)生橫向紊動。正如在大風(fēng)時,海面上波浪滔天這是高速的空氣和靜止的海水這兩種流體的界面上,因剪切流動而引由于園管層流的流速按拋物線分布,過流斷面上的流速梯度較大,并且因壁面上的流速恒為零。相似管徑下,假如平均流速越大則梯度越大,即層間的剪切流速越大,于是就輕易產(chǎn)生紊動。紊動機理試驗所見的波動→破裂→旋渦→質(zhì)點紊動等一系列現(xiàn)象,便是流態(tài)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯倪^程顯示。5.分析層流和紊流在運動學(xué)特性和動力學(xué)特性方面各有何差異?層流和紊流在運動學(xué)特性和動力學(xué)特性方面的差異如下表:層流:1.質(zhì)點有律地作分層流動2.斷面流速按拋物線分布3.運動要素?zé)o脈動現(xiàn)象紊流:1.質(zhì)點互相混摻作無規(guī)則運動2.斷面流速按指數(shù)規(guī)律分布3.運動要素發(fā)生不規(guī)則的脈動現(xiàn)象方成正比1.流層間無質(zhì)量傳播2.流層間無動量互換3.單位質(zhì)量的能量損失與流速的一次方成正比1.流層間有質(zhì)量傳播2.流層間存在動量互換3.單位質(zhì)量的能量損失與流速的(1.75~2)次試驗六文丘里流量計試驗試驗分析與討論1.本試驗中,影響文丘里管流量系數(shù)大小的原因有哪些?哪個原因最敏感?對d?=0.7cm的管道而言,若因加工精度影響,誤將(d?-0.01)cm值取代上述d?值時,本試驗在最大流量下的μ值將變?yōu)槎嗌?可見本試驗(水為流體)的μ值大小與Q、d?、d?、△h有關(guān)。其中di、d2影響最敏感。本試驗中若文氏管d?=1.4cm,d=0.71cm,一般在切削加工中d1比d?測量以便,輕易掌握好精度,d?不易測量精確,從而不可防止的要引起試驗誤差。例如當(dāng)最大流量時μ值為0.976,若d?的誤差為一0.01cm,那么μ值將變?yōu)?.006,顯然不合理。2.為何計算流量Q'與實際流量Q不相等?由于計算流量Q'是在不考慮水頭損失狀況下,即按理想液體推導(dǎo)的,而實際流體存在粘性必引起阻力損失,從而減小過流能力,Q<Q',即μ<1.0。3.試證氣—水多管壓差計(圖6.4)有下列關(guān)系:如圖6.4所述,△h?=h?-h?,△A=h-h,4.試應(yīng)用量綱分析法,闡明文丘里流量計的水力特性。運用量綱分析法得到文丘里流量計的流量體現(xiàn)式,然后結(jié)合試驗成果,便可深入弄清流量計的量測特性。對于平置文丘里管,影響v?的原因有:文氏管進(jìn)口直徑d?,喉徑d?、流體的密度p、動力粘滯系數(shù)μ及兩個斷面間的壓強差△P。根據(jù)π定理有f(v2,dj,d?,p,A,4p)=0從中選用三個基本量,分別為:共有6個物理量,有3個基本物理量,可得3個無量綱π數(shù),分別為:根據(jù)量綱友好原理,π1的量綱式為分別有L:1=a?+b?-3c?聯(lián)解得:a?=1,b?=0,ci=0,將各π值代入式(1)得無量綱方程為或?qū)懗蛇M(jìn)而可得流量體現(xiàn)式為式(2)與不計損失時理論推導(dǎo)得到的相似。為計及損失對過流量的影響,實際流量在式(3)中引入流量系數(shù)H計算,變?yōu)楸容^(2)、(4)兩式可知,流量系數(shù)H與R。一定有關(guān),又由于式(4)中d?/d?的函數(shù)關(guān)系并不一定代表了式(2)中函數(shù)3所應(yīng)有的關(guān)系,故應(yīng)通過試驗弄清H與Re、d?/d1的有關(guān)性。通過以上分析,明確了對文丘里流量計流量系數(shù)的研究途徑,只要弄清它與R。及d?/d?的關(guān)系由試驗所得在紊流過渡區(qū)的H?~R。關(guān)系曲線(d?/d?為常數(shù)),可知H隨R。的增大而增大,因恒有μ<1,故若使試驗的R.增大,μ將漸趨向于某一不不小于1的常數(shù)。此外,根據(jù)已經(jīng)有的諸多試驗資料分析,H與d?/d?也有關(guān),不一樣的d?/d2值,可以得到不一樣的H~R.關(guān)系曲線,文丘里管一般使d?/d?=2。因此實用上,對特定的文丘里管均需試驗率定H?~R。的關(guān)系,或者查用相似管徑比時的經(jīng)驗曲線。尚有實用上較合適于被測管道中的雷諾數(shù)R>2×10?,使H?值靠近于常數(shù)0.98。流量系數(shù)H的上述關(guān)系,也正反應(yīng)了文丘里流量計的水力特性。5.文氏管喉頸處輕易產(chǎn)生真空,容許最大真空度為6~7mH?O。工程中應(yīng)用文氏管時,應(yīng)檢查其最大真空度與否在容許范圍內(nèi)。據(jù)你的試驗成果,分析本試驗流量計喉頸最大真空值為多少?本試驗若d?=1.4cm,d?=0.71cm,以管軸線高程為基準(zhǔn)面,以水箱液面和喉道斷面分別為1—1和2—2計算斷面,立能量方程得則即試驗中最大流量時,文丘里管喉頸處真空度久>52cmH?O,而由本試驗實測為60.5cmH?0。若需達(dá)到阻力平方區(qū),那么相應(yīng)的R=10?~9×10?,流速 R(3)式精度最高。在反求時,(2)式開方應(yīng)取負(fù)號。告所列的試驗值,也是如此。但是,有的實驗結(jié)果如果由于誤差所致,那么據(jù)下式分析z=π2gd?h,/8lQ2多次測量消除,而d值是以實驗常數(shù)提供的,由儀器制作時測量給定,一般<1%。如果排除這兩方面的誤差,實驗結(jié)果仍出現(xiàn)異常,那么只能從細(xì)管的水力特性及其光潔度等方面作深入的分析研究。還可以從減阻劑對水流減阻作用上作探討,由于自動水泵(八)局部阻力試驗1、結(jié)合試驗成果,分析比較突擴(kuò)與突縮在對應(yīng)條件下的局部損失大小關(guān)表明影響局部阻力損失的原因是v和d?/d?,由于有突擴(kuò):5e=(1-A?/A?)2突縮:5=0.5(1-A?/A?)則有時,忽然擴(kuò)大的水頭損失比對應(yīng)忽然收縮的要大。在本試驗最大流量Q下,突擴(kuò)損失較突縮損失約大一倍,即h;/h,=6.54/3.60=1.817。d?/d?靠近于1時,突擴(kuò)的水流形態(tài)靠近于逐漸擴(kuò)大管的流動,因而阻力損失明顯減小。2.結(jié)合流動演示儀的水力現(xiàn)象,分析局部阻力損失機理何在?產(chǎn)生突擴(kuò)與突縮局部阻力損失的重要部位在哪里?怎樣減小局部阻力損失?流動演示儀I-VII型可顯示突擴(kuò)、突縮、漸擴(kuò)、漸縮、分流、合流、閥道、繞流等三十余種內(nèi)、外流的流動圖譜。據(jù)此對局部阻力損失的機理從顯示的圖譜可見,凡流道邊界突變處,形成大小不一的旋渦區(qū)。旋從流動儀可見,突擴(kuò)段的旋渦重要發(fā)生在突擴(kuò)斷面后來,并且與擴(kuò)大從以上分析知。為了減小局部阻力損失,在設(shè)計變斷面管道幾何邊界3.現(xiàn)備有一段長度及聯(lián)接方式與調(diào)整閥(圖5.1)相似,內(nèi)徑與試驗管道兩點法是測量局部阻力系數(shù)的簡便有效措施。它只需在被測流段(如閥門)前后的直管段長度不小于(20~40)d的斷面處,各布置一種測壓點便可。先測出整個被測流段上的總水頭損失h-2,有hm-2=h,+h;2+…+hm+…+h,;式中:h,,一分別為兩測點間互不干擾的各個局部阻力段的阻力損失;h;—被測段的局部阻力損失;然后,把被測段(如閥門)換上一段長度及聯(lián)接措施與被測段相似,內(nèi)徑與管道相似的直管段,再測出相似流量下的總水頭損失h-2,同樣有hw-2=h,;?+h;?+…+※4、試驗測得突縮管在不一樣管徑比時的局部阻力系數(shù)R>10如下:0試用最小二乘法建立局部阻力系數(shù)的經(jīng)驗公式(1)確定經(jīng)驗公式類型現(xiàn)用差分鑒別法確定。二級差分如下表i12345二級差
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