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1、沿程水头损失实验第1 页，本讲稿共13 页一、实验目的l 加深了解园管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制lg hflg u曲线；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；将测得的e 关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。第2 页，本讲稿共13 页二、实验原理 l 由达西公式：l l 得l 另由能量方程对水平等直径园管可得 第3 页，本讲稿共13 页l l 压差可用压差计或电测。对于多管式水银压差有下列关系：l 第4 页，本讲稿共13 页三、实验装置 第5 页，本讲稿共13 页四、实验步聚与方法 第6 页，本讲稿共13 页l 准备：
2、对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理；检查蓄水箱水位是否够高及旁通阀是否已关闭。否则予以补水并关闭阀门；记录有关实验常数：工作管内径和实验管长（标志于蓄水箱）。准备：启动水泵。本供水装置采用的是自动水泵，接通电源，全开阀12，打开供水阀11，水泵自动开启供水。第7 页，本讲稿共13 页l 准备：调通量测系统。.夹紧水压计止水夹，打开出水阀10和进水阀11（逆钟向），关闭旁通阀12（顺钟向），启动水泵排除管道中的气体。.全开阀12，关闭阀10，松开水压计止水夹，并旋松水压计之旋塞1，排除水压计中的气体。随后，关阀11，开阀10，使水压计的液面降至标尺零指示附近，即旋紧1。再次
3、开启阀11 并立即关闭阀10，稍候片刻检查水压计是否齐平，如不平则需重调第8 页，本讲稿共13 页l.水压计齐平时，则可旋开电测仪排气旋扭，对电测仪的连接水管通水、排气，并将电测仪调至“”显示。.实验装置通水排气后，即可进行实验测量。在阀12、阀11 全开的前提下，逐次开大出水阀10，每次调节流量时，均需稳定分钟，流量愈小，稳定时间愈长；测流时间不小于秒；测流量的同时，需测记水压计(或电测仪）、温度计（温度表应挂在水箱中）等读数：第9 页，本讲稿共13 页l 层流段：应在水压计hmm 2（夏季）hmm 2（冬季）量程范围内，测记组数据紊流段：夹紧水压计止水夹，开大流量，用电测仪记录hf 值，每
4、次增量可按h100cm 2递加，直至测出最大的hf 值。阀的操作次序是当阀11、阀10开至最大后，逐渐关阀12，直至hf 显示最大值。第10 页，本讲稿共13 页l.结束实验前，应全开阀12，关闭阀10，检查水压计与电测仪是否指示为零，若均为零，则关闭阀11，切断电源。否则，表明压力计已进气，需重做实验。第1 1 页，本讲稿共13 页五、思考题1.为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？实验管道安装成向下倾斜，是否影响实验成果？2.据实测m 值判别本实验的流区。3.实际工程中钢管中的流动，大多为光滑紊流或紊流过渡区，而水电站泄洪洞的流动，大多为紊流阻力平方区，其原因何在？4.管道的当量粗糙度如何测得？5.本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。第12 页，本讲稿共13 页六、设备主要参数 第13 页，本讲稿共13 页