能量方程实验
一、实验目的
1、观察恒定流的情况下，当管道断面发生改变时水流的位置势能、压强势能、动能的沿程转化规律，加深对能量方程的物理意义及几何意义的理解。
2、观察均匀流、渐变流断面及其水流特征。
3、掌握急变流断面压强分布规律。
4、测定管道的测压管水头及总水头值，并绘制管道的测压管水头线及总水头线。
二、实验原理
实际液体在有压管道中作恒定流动时，其能量方程如下:
22p,vp,v111222z，，,z，，，hw 12g2gg2g,,
它
表
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明:液体在流动的过程中，液体的各种机械能(单位位能、单位压能和单位动能)是可以相互转化的。但由于实际液体存在粘性，液体运动时为克服阻力而要消耗一定的能量，也就是一部分机械能转化为热能而散逸，即水头损失。因而机械能应沿程减小。
对于均匀流和渐变流断面，其压强分布符合静水压强分布规律:
pz，,C或p,p，gh, 0g,
但不同断面的C值不同。
对于急变流，由于流线的曲率较大，因此惯性力亦将影响过水断面上的压强分布规律:
上凸曲面边界上的急变流断面如图4-2(a)，离心力与重力作用相反，所以p,p。动静
下凸曲面边界上的急变流断面如图4-2(b)，离心力与重力方向相同，所以p,p。动静
三、实验设备
实验设备及各部分名称如图4-3所示。
四、实验
步骤
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1、分辨测压管与毕托管并检查橡皮管接头是否接紧。
2、启动抽水机，打开进水阀门，使水箱充水并保持溢流，使水位恒定。
3、关闭尾阀K，检查测压管与毕托管的液面是否齐平。若不平，则需检查管路中是否存在气泡并排出。
4、打开尾阀K，量测测压管及毕托管水头。
5、观察急变流断面A及B处的压强分布规律。
6、本实验共做两次。
五、注意事项
1、尾阀K开启一定要缓慢，并注意测压管中水位的变化，不要使测压管水面下降太多，以免空气倒吸入管路系统，影响实验进行。
2、流速较大时，测压管水面有脉动现象，读数时要读取时均值。 六、思考题
1、实验中哪个测压管水面下降最大,为什么, 2、毕托管中的水面高度能否低于测压管中的水面高度, 3、在逐渐扩大的管路中，测压管水头线是怎样变化的,
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