2能量方程实验
?????
1.验证流体恒定总流的能量方程；
2.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动
水力学的能量转换特性；
3.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。
在实验管路中沿管内水流方向取n个过断面。可以列出进口断面(1)至另一断面(i)的能量方程式(i=2,3,…,n)
22,v,pvp111iii (2.1) z，，,z，，，h1iw1,i,,2g2g
pz，取a1=a2=…an=1，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出值，,
2,v
v测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速及，从而即可得到各断面2g
测管水头和总水头。
1.自循环供水器2.实验台3.可控硅无级调速器4.溢流板5.稳水孔板6.恒压水箱7.测
压计
8.滑动测量尺9.测压管10.实验管道11.测压点12.毕托管13.实验流量调节阀 本仪器侧压管有两种：
1.毕业托管测压管（
表
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2.1中标*的测压管），用以测读毕托管探头对准点的
22pupv,H,,，，()总水头，须注意一般情况下与断面总水头不HZH,Z，，2,2g,g
u,,同（因一般），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；
2.普通测压管（表2.1未标*者），用以定量量测测压管水头。实验流量用阀
13调节，流量由体积时间法（量筒、秒表另备）、重量时间法（电子称另备）或
电测法测量（以下实验类同）。
1.熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及
两者功能的区别。
2.打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管
水面是否齐平。如不平则需查明故障原因（例连通管受阻、漏气或夹气泡等）并
加以排除，直至调平。
3.打开阀13，观察思考
１）测压管水头线和总水头线的变化趋势；
２）位置水头、压强水头之间的相互关系；
３）测点（2）、（3）测管水头同否？为什么？
４）测点（12）、（13）测管水头是否不同？为什么？
５）当流量增加或减少时测管水头如何变化？
4.调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验
流量（毕托管供演示用，不必测记读数）。
5.改变流量２次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。
1.记录有关常数
均匀段D1= cm 缩管段D2= cm 扩管段D3= cm
水箱液面高程,, cm 上管道轴线高程 cm ,,0z
管径
记录表
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***测点编号 1 2、3 4 5 6、7 8、9 10、11 管径cm 两点距cm 4 4 6 6 4 13.5 6
****测点编号 12、13 14、15 16、17 18、19 管径cm 10 29 16 16 两点距cm 注：（1）测点6、7所在断面内径为D2，测点16、17为D3，其余均为D1
（2）标“*”者为毕托管测点（测点编号见图2.1）
（3）测点2、3为直管均匀流段同一断面上的两个测压点，10、11为弯管非均匀流段同一断面上的两个测点
pz，2. 测记计算（）数值 ,
pz，,
pz，测记（）数值表 （基准面选在标尺零点上） 单位：cm ,
Q 测点编号 2 3 4 5 7 9 10 11 13 15 17 19 3cm/s
1 试验2 次序
3 3.计算流速水头和总水头
表2.3 流速水头计算表
试验次序
1 2 3
333管Q＝ cm/s Q＝ cm/s Q＝ cm/s 径222vvvcm A v A v A v 2g2g2g
222cm cm/s cm cm cm/s cm cm cm/s cm
表2.4 总水头计算表
Q 测点编号 2 3 4 5 7 9 10 11 13 15 17 19 3cm/s
1
试验 2 次序
3 4.绘制上述成果中最大流量下的总水头线E-E和测压管水头线P-P(轴向尺寸参见图2－2,总水头线和测压管水头线可以绘在图2－2上)。
提示
春节期间物业温馨提示小区春节期间温馨提示物业小区春节温馨提示春节物业温馨提示物业春节期间温馨提示
：
（1）PˉP线依表?2数据绘制,其中测点10、?、13数据不用； （2）EˉE线依表2.3(2)数据绘制,其中涠点10、11数据不用。 （3）在等直径管段E-E与P-P线平行
1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？
2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？
3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？
4.试问避免喉管（测点7）处形成真空有哪几种技术措施？分析改变作用水
头（如抬高或降低水箱的水位）对喉管压强的影响情况。
5.由毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分
析其原因。
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