Transcript 管路局部阻力实验

环境与市政工程实验中心
Laboratory Center of Environmental ＆
Municipal Engineering
实验五 管路局部阻力实验
一、实验目的
测定管路中突然扩大，突然缩小
的局部阻力系数 ζ值。
流体力学实验
实验教师：杨成建
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二、实验设备示意图
流体力学实验
实验教师：杨成建
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三、实验原理
实际液体运动
2

时，由于局部
2g
局部水头损失: h j  
即


h
j
2
2阻力而产生能
g

量损失，称为
若写断面1-1及2-2的伯诺里方程，可得：
局部水头损失
h j  z1  z2 
流体力学实验
p1  p2

a  a 

2g
2
1 1
实验教师：杨成建
2
2 2
a1 = a2 = 1
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一般取 ： a1
 a2  1
则 : hj 
p1  p2


 
2
1
2
2
2g
可见局部水头损失 hj 的值，即为产生局部阻力
前后两断面的测压管水头差和流速水头差。
流体力学实验
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四、实验步骤
1．开启水泵，待水泵运转正常后，全开阀门A，部分开启
出水阀门B，并打开稳压罐上的排气阀D，排除实验管路系
统内的气体。待气体排完后关闭阀门D。
2．微关阀门B，检查各测压管内是否有气泡，如果没有气
泡开始进行实验测量，如果存有气泡，必须排除气泡，然
后才能进行实验。
3．全开阀门B，开始第一组实验数据测量。依次逐渐关小
阀门B，在不同流量下测量三组实验数据，即共测三次。
流体力学实验
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4．记录1-1、2-2等断面的测压管水头，记录水箱水位，及
秒表数，测量实验段长度和管径，计算流量（流量计算同实
验二）。
5．实验完毕后，整理仪表，关闭水泵。
流体力学实验
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五、计算步骤
1．由产生局部阻力前后断
面的测压管读数h1及h2，决
p p
定压力水头 1 2 值
γ
2．计算产生局部阻力前后断面（其
面积A1，A2）平均流速
1 
，
3．计算:
4．计算局部阻力系数 值。
流体力学实验
hj 
1、1
Q
Q
2 
A1
A2
p1  p2

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
12  22
2g
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测量
时间
T
六、记录计算表格
实
验
次
数
产生局部阻力前后断面1-1及2-2上的测管水位读
数（米）
突然扩大
突然缩小
1~1
2~2
1~1
2~2
h1
h2
h1
h2
实测流量
测量水箱
水位H
（米）
1
2
3
流体力学实验
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测量时间
△T（秒）
流量Q
(米3/秒)
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测管
水头差
流速水头差
实
验 流量 细管流速水头
次 Q 米 3/
计
数 秒
a 2
数
υ
2g
算
(米/秒)
(米)
数
值 1
粗管流速水头
υ
(米/秒)
a 2
2g
(米)
流速水
头差
a 2

2g
(米)
突然
缩小

p

(米)
2
3
流体力学实验
实验教师：杨成建
局部水头损失
突然
扩大

p

(米)
突然
扩大
hj
(米)
突然
缩小
hj
(米)
局部阻
力系数
突然 突然
扩大 缩小
ζ
ζ
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七、讨论问题
局部水头损失是如何产生的？
本实验中两个局部阻力之间为什么要保持一段
距离？
 哪些局部水头损失可以用理论计算？并将计算
值与实验值比较之。
流体力学实验
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