水力学实验复习资料

《水力学实验复习资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、伯努利方程实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n个过断面。可以列出进口断面(1)至另一断面(i)的能量方程式(i=2,3,……,n)取a1=a2=…an=1，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v及，从而即可得到各断面测管水头和总水头。思考题1流量增大，测压管水头线有何变化？为什么？有如下二个变化：（1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水

2、断面上的总水头E相应减小，故的减小更加显著。（2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。2毕托管所测试的总水头线与实测（体积法测流）的总水头线，一般略有差异，试分析其原因。与毕托管相连通的测压管有1、6、8、12、14、16，称总压管。总压管液面的连续即为毕托管测量显示的总水头线，其中包含点流速水头。而实际测绘的总水头是以实测的值加断面平均流速水头v2/2g绘制的。据经验资料，

3、对于园管紊流，只有在离管壁约0.12d的位置，其点流速方能代表该断面的平均流速。由于本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近，其点流速水头大于断面平均流速水头，所以由毕托管测量显示的总水头线，一般比实际测绘的总水线偏高。因此，本实验由1、6、8、12、14、16管所显示的总水头线一般仅供定性分析与讨论，只有按实验原理与方法测绘总水头线才更准确。3测压管水头线和总水头线的沿程变化有何不同？为什么？测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡JP可正可负。而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J恒为正，即J>0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能

4、和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，Jp>0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，JP<0。而据能量方程E1=E2+hw1-2,hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有hw1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。(E-E)线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。4在有些情况下，喉管处可能会形成真空，为避免这种情况，可采取哪些技术？对实际供水工程设计有什么启示？下述几点措施有利于避免喉管

5、（测点7）处真空的形成：（1）减小流量，（2）增大喉管管径，（3）降低相应管线的安装高程，（4）改变水箱中的液位高度。显然（1）、（2）、（3）都有利于阻止喉管真空的出现，尤其（3）更具有工程实用意义。因为若管系落差不变，单单降低管线位置往往就可完全避免真空。例如可在水箱出口接一下垂90弯管，后接水平段，将喉管的高程降至基准高程0—0，比位能降至零，比压能p/γ得以增大（Z），从而可能避免点7处的真空。动量方程实验实验原理恒定总流动量方程为取脱离体，因滑动摩擦阻力水平分离，可忽略不计，故x方向的动量方程化为即式中：hc——作用在活塞形心处的水深；

6、D——活塞的直径；Q——射流流量；V1x——射流的速度；β1——动量修正系数。实验中，在平衡状态下，只要测得Q流量和活塞形心水深hc，由给定的管嘴直径d和活塞直径D，代入上式，便可验证动量方程，并率定射流的动量修正系数β1值。其中，测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处，因此液面标尺读数，即为作用在活塞园心处的水深。分析理论计算RX与测定R‘X产生偏差的原因。理论计算值没有水力损失，是以理想液体为标准。而测定值由于水力损失的存在，速度以及流量发生了变化而出现误差，使理论值与测量值发生偏差。雷诺数⒈态判据为何采用无量纲参数，而不采用临界流速？实验所测

7、得的临界雷诺数适应于任何管径，不同粘性，不同牛顿液体的流态。而临界流速与管径，液体的粘性有关而不被采用。2.分析实测实验装置的临界雷诺数与公认值（2320）产生偏离的原因。雷诺实验并非与干扰绝对无关，实验前水箱中的水体经长时间的稳定情况下，反复测量才得出，但实验时由于操作的快慢，水箱产生紊动，外界的干扰而出现误差使实验很难得出准确数值而出现偏差。文丘里实验实验原理根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式式中：Δh为两断面测压管水头差。由于阻力的存在，实际通过的流量Q恒小于Q’。今引入一无量纲系数µ=Q/Q’（μ称为流

8、量系数），对计算所得的流量值进行修正。即另，由水静力学基本方程可得气—水多管压差计的Δh为1文丘里流量计有何安装要求和适用条件？流量计要