流体力学课程实习
刘刚
注意事项
1. 不要开启桌下的4个阀门;
2. 不要动与本次实验不相关的开关;
3. 注意脚下,避免绊倒,不要踩盖板;
4. 实验结束后,关掉水电;
5. 填写实验记录本。
第四讲局部阻力系数测定
一、实验目的
1. 掌握测定管道局部阻力系数的方法;
2. 观察各种边界突变情况下的测压管水头线变化情况。
二、实验装置
流体力学综合实验台
三、实验原理
当边界发生急剧变化时,主流就会与边界分离出现旋涡以及水流流速分布的改变,从而消耗一部分能量。
①突然扩大
根据能量方程
即
局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示:
实测的局部水头损失系数:
式中:为管道扩大前断面面积;
为管道扩大后断面面积。
实验时,由于管径中既存在局部阻力,又含有沿程阻力
理论上,管径突然扩大时理论的局部水头损失系数为:
②突然收缩
实验时,
理论上,
式中:
为管道收缩前断面面积;
为管道收缩后断面面积。
四、实验步骤
1、实验前的准备
(1) 熟悉实验装置的结构,并关闭恒定水箱上水总阀。
(2) 启动水泵,慢慢开启沿程实验管的进水阀至全开状态,使排管充水,并关闭其他管路的进水阀。
(3) 关闭进、排水阀,观察测压管的液柱高度是否齐平。若不平,则需然后排除压差板上测压玻璃管中空气。
2、测录数据
(1) 调节进水阀门和出水阀门,使各组压差达到测压管可测量的最大高度。
(2) 在水流稳定时,测读测压管的液柱高和前后的压差值。
(3) 流量 Q 用体积法测量。
(4) 调节出水阀门,适当减小流量,测读在新的工况下的实验结果,共作3组。
(5) 用温度计测记本次实验的水温。
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