能量方程實(shí)驗(yàn)

能量方程實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.測(cè)定水流各斷面的單位重量液體的能量(即各項(xiàng)水壓和水壓損失)；2.繪制測(cè)壓管水壓(水頭)線和總水壓(水頭)線，從而驗(yàn)證實(shí)際液體的能量方程式；3.掌握水流中能量守恒定律和轉(zhuǎn)換規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)基本原理由能量不變定律和能量轉(zhuǎn)換規(guī)律，對(duì)恒定流、漸變流的任意過水?dāng)嗝?，可寫出能量方程式：式中z——位置水頭(m)；——靜水壓強(qiáng)水頭(m)；p——靜水壓強(qiáng)(kPa，即kN/m2)；——水的容重(9.8kN/m2)；——流速水頭(m)；——任意兩個(gè)斷面間的水頭損失(m)；——?jiǎng)幽苄Ｕ禂?shù)。當(dāng)實(shí)測(cè)得流量為Q、過水?dāng)嗝婷娣e，則流速，進(jìn)而計(jì)算流速水頭；位置水頭與靜水壓強(qiáng)水頭之和(即)可由標(biāo)尺讀得。

三、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)裝置見圖1。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.打開水泵，將水箱充水至最高水位并有較大溢流。2.檢查水在靜止時(shí)所有測(cè)壓管水面是否齊平，如不齊平，則表示管內(nèi)有空氣阻塞，應(yīng)放掉積氣。3.打開并調(diào)節(jié)進(jìn)水閥，使測(cè)壓管水頭線在本裝置所示位置，用體積法量測(cè)并記錄管出口流量Q（m3/s）：Q=V/1000t式中：t----量測(cè)時(shí)間（s）V----流出水量的體積（l）4.量測(cè)并記錄斷面1至斷面10的各點(diǎn)測(cè)壓管水頭（m）。5.量測(cè)上述各斷面管中心的流速水頭（m）。6.計(jì)算斷面1至斷面10的各點(diǎn)流速水頭(m/s)式中：vi----斷面1～10的流速（m/s）di-----1～10管中的斷面直徑（m）五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.閘門開啟速度必須緩慢，并注意測(cè)壓管水位變化情況，不要使測(cè)壓管水位下降太多(特別要注意到最小斷面4的測(cè)壓管)，以免氣體倒吸入儀器，影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。2.流量不宜過小，最好在lL／s以上，以保證精度。3.當(dāng)閘門1開啟后，必須待水流穩(wěn)定(需2～3min)，方能讀取測(cè)壓管水位和堰上水頭(水壓)。4.當(dāng)流速較大時(shí)，測(cè)壓管水面有跳動(dòng)現(xiàn)象(這是紊流脈動(dòng)作用)，讀時(shí)一律取水位跳動(dòng)的平均值，且盡量保證精度。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閘門1，檢查測(cè)壓管水面是否仍舊保持齊平；如不齊平，表示空氣阻塞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確，則要排凈空氣，重做。六、數(shù)據(jù)記錄

V=

(l),t=

(s),Q=

(m3/s)測(cè)壓管水頭線及總水頭線圖七、思考題

1.為什么測(cè)壓管水頭線有的斷面上升，有的斷面下降，而總水頭線總是沿流動(dòng)方向下降？2.實(shí)