毕托管实验设计

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1、3.7毕托管测速实验一、实验目的和要求1．通过对管嘴淹没出流流点流速及点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点速度的技能；2．了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其测量精度，进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。二、实验装置实验装置如下图所示45678910113211.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器;4.水位调节阀;5.恒压水箱;6.管嘴;7.毕托管;8.尾水箱与导轨;9.测压计;10.测压计;11.上回水管说明：高低水位水箱的水位差形成的位能经淹没管嘴6转换成动能，用毕托管测出管嘴中心的速度值。测压计10的测压管1、2用以测量高、低水

2、箱位置水头，测压管3、4用以测量毕托管的总压水头和静压水头，水位调节阀4用以改变测点的流速大小。三、实验原理u=c2gΔh=kΔhk=c2g式中：u-----毕托管测点处的流速；c-----毕托管的校正系数；Δh----毕托管总压水头和静压水头之差；又由：u=ϕ2gΔH联解上两式可得：ϕ=cΔh/ΔH式中：u----测点处流速，由毕托管测定；ϕ----测点流速系数ΔH——管嘴的总水头四、实验方法与步骤1．准备（a）熟悉实验装置各部名称、性能，搞清构造特征、实验原理。（b）用乳胶管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。（c）将毕托管对准管嘴，距

3、离管嘴出口处约2~3cm，上紧固定螺丝。2．开启水泵，顺时针打开调速器开关3，将流量调节到最大。3．排气待上、下游溢流后，用吸气球放在测压管口部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静水闸罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐平可能是空气没有排尽，必须重新排气。4．将各有关常数和实验参数，填入实验表格。5．改变流速，操作调节阀4并相应调节调速器3，使溢流量适中，共可获得三个不同恒定水位与相应的流速。改变流速时按上述方法重做。6．完成下述实验项目：（1）分别沿垂直方向和流动方向改变测点位置，观察淹没射流的流速分布；（2）在有压管道测量中，管道直径相对毕

4、托管的直径在6~10倍以内时，误差在2~5%以上，不宜使用。试将毕托管头部伸入到管嘴中，予以验证。7．实验结束时，按上述3的方法检查毕托管比压计是否齐平。五、实验结果及要求实验台号：表4.1记录计算表校正系数c=k=实验上、下游水位计毕托管测压计测点流速流速系数测次ΔHΔhH1H2H3H4u=kΔHϕ=cΔh/ΔH123六、实验分析与讨论1.利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？2.毕托管的速度水头Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样？为什么？3.所测的流速系数说明了什么？4.据激光测速仪检测，距孔口2~3cm轴心处，其点流速系数

5、为0.996，试问本实验的毕托管的精度如何？如何率定毕托管的修正系数c?5.为什么在光、声、电技术高度发展的今天，仍然常用毕托管这一传统的流体测速仪器？