沿程水头损失测量实验

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1、沿程水头损失测量实验一、实验目的要求1.加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制lghlgv曲线；f2.掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法；二、实验装置根据压差测法不同，有两种型式：型式I压差计测压差。低压差用水压差计量测；高压差用水银多管式压差计量测。型式II电子量测仪测压差。低压差仍用水压差计量测；而高压差用电子量测仪（简称电测仪）量测。与型式I比较，该型唯一不同在于水银多管式压差计被电测仪所取代。本实验装置配备有：1.自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器有离心泵、自动

2、压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。2.旁通管与旁通阀由于本实验装置所采用的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动。为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出），通过分流可使水泵持续稳定运行。旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。3.

3、稳压筒为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水（不满顶）之密封立筒构成。4.电测仪由压力传感器和主机两部分组成。经由连通管将其接入测点。压差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。三、实验原理2Lv由达西公式h=λfdg222gdhf1gdhffπ22h得λ==()dQK=（7.1）22LvL4Q24Kg=πd8L另有能量方程对水平等直径圆管可得hpp=−()γ（7.2）f12压差可由压差计或电测。对于多管式水银压差有下列关系：()pp12−γm*hh==(−1)(−h+h−h)12.6=Δhf2143mγγωωΔ=−

4、+−hhhhh()（7.3）m2143式中，γ、γ分别为水银和水的容重；Δh为汞柱总差mωm四、实验方法与步骤a)实验准备1、检查实验装置。看实验设备是否连接完善。2、开启所有阀门，（包括进水阀、旁通阀、流量调节阀）。3、打开防尘罩，通电。4、排气。1)测压架端软管排气：连续开关旁通阀数次，待水从测压架中经过即可。排气完毕，打开旁通阀。若测压管内水柱过高，可打开测压架顶部放气阀，（所有阀门都打开，）水柱自动降落，至正常水位拧紧放气阀即可。2)传感器端软管排气：关闭流量调节阀，打开传感器端排气阀，传感器内连续出水，关闭排气阀，排气完成。

5、3)关闭流量调节阀，观察测压架内两水柱是否齐平，不平，找出原因并排除；齐平，实验准备完成，实验开始。b)层流实验1、全开进水阀、旁通阀，微开流量调节阀，当实验管道两点压差小于2cm(夏天)~3cm（冬天）时，管道内呈层流状态，待压力稳定，测量流量、温度、测压管内压差。2、改变流量3~5次，重复上述步骤。其中第一次实验压差ΔH=0.5~0.8cm，逐次增加Δ=H0.3~0.5cm。c)紊流实验1、关闭流量调节阀，将电测仪读数（即管道两测点压差）调零。2、夹紧测压架两端夹子，防止水流经测压架。3、全开流量调节阀、进水阀，适当关小旁通阀开度

6、，增大实验管道内流量，待流量稳定之后，测量流量、温度、电测仪读数（即实验管道两测点压差）。4、改变流量3~5次，重复上述步骤。其中第一次实验压差ΔH=50~100cm，逐次增加Δ=H100~150cm，直至流量最大。d)实验完成及数据处理实验完成，打开所有阀门，关闭电源。根据实验数据成果分别绘制层流段lgRe~lghf（或lgvh~lg）关系曲线、紊流段lgRe~lgh（或lg~lgvh）关系曲线。fff