局部阻力系數(shù)測定說明書
一、實驗目的
1．掌握三點法、四點法量測局部阻力系數(shù)的技能。
2．通過對圓管突擴局部阻力系數(shù)的包達公式和突縮局部阻力系數(shù)的經(jīng)驗公式的實驗驗證，分析突擴與突縮圓管在相應條件下的局部損失大小關系。
3．加深對局部阻力損失機理的理解。
二、實驗裝置
局部阻力損失實驗裝置如下圖所示。
局部阻力損失實驗裝置圖
1．自循環(huán)供水器 2．實驗臺 3．可控硅無極調速器(本裝置無) 4．恒壓水箱 5．溢流板 6．穩(wěn)水孔板 7．突然擴大實驗管段 8．測壓計 9．滑動測量尺 10．測壓管 11．突然收縮實驗管段 12．實驗流量調節(jié)閥
實驗管道由小→大→小三種已知管徑的管道組成，共設有六個測壓孔，測壓孔1～3和3～6分別測量突擴和突縮圓管的局部阻力。其中測孔1位于突擴界面處，用于測量小管出口端壓強值。
三、實驗原理
突擴和突縮圓管的局部阻力損失由前后兩斷面的能量方程，根據(jù)推導條件，扣除沿程水頭損失求得。
1．突擴圓管的局部阻力損失
●突擴圓管的局部阻力損失采用三點法計算，即突擴圓管的局部阻力損失
為1、2兩斷面總水頭差減去斷面1～2的沿程水頭損失
，而
由
按流長比例換算得出。
突擴圓管的局部阻力系數(shù)
● 理論上，突擴圓管的局部阻力系數(shù)
對應的局部阻力損失
2．突縮圓管的局部阻力損失
● 突縮圓管的局部阻力采用四點法計算。B點為突縮點，突縮圓管的局部阻力損失
為4、5兩斷面總水頭差減去斷面4～B的沿程水頭損失
和斷面B～5的沿程水頭損失
。同樣按流長比例，
由
換算得出，
由
換算得出。
突縮圓管的局部阻力系數(shù)
●突縮圓管局部阻力系數(shù)的經(jīng)驗值
對應的局部阻力損失
四、實驗方法與步驟
1．測記實驗有關常數(shù)。
2．打開電子調速器開關，使恒壓水箱充水，排出實驗管道中的滯留氣體。待水箱溢流后，檢查流量調節(jié)閥12全關時，各測壓管液面是否齊平，若不平則需排氣調平。
3．打開流量調節(jié)閥12至最大開度，如果測壓管讀數(shù)超出測量范圍時，應適當關小流量調節(jié)閥12，待流量穩(wěn)定后，測記測壓管讀數(shù)，同時用體積法或重量法測定流量。
4．改變流量調節(jié)閥12開度4～5次，分別測記測壓管讀數(shù)及流量。
5．實驗完成后關閉流量調節(jié)閥12，檢查測壓管液面是否齊平，否則，需重做實驗。
五、實驗記錄及計算
1．記錄、計算有關常數(shù) 實驗臺號No. _______
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_______
_______
_______
_______
2．實驗記錄表
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次序 |
流量(cm3/s) |
測壓管讀數(shù)(cm) |
|
體積 |
時間 |
流量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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3．實驗計算表
阻力
形式 |
次序 |
流量
(cm3/s) |
前斷面(cm) |
后斷面(cm) |
(cm) |
 |
(cm) |
 |
E |
|
E |
突
然
擴
大 |
1 |
|
|
|
|
|
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|
|
|
2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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突
然
縮
小 |
1 |
|
|
|
|
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|
|
|
2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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六、實驗分析與討論
1．結合實驗結果，分析比較突擴與突縮圓管在相應條件下的局部阻力損失大小關系。
2．結合流動儀演示的水力現(xiàn)象，分析局部阻力損失機理何在？產(chǎn)生突擴與突縮局部損失的主要部位在哪里？怎樣減小局部阻力損損失？
3．現(xiàn)備有一段長度及聯(lián)接方式與調節(jié)閥相同，內徑與實驗管道相同的直管段(見實驗裝置圖)，如何用兩點法測量閥門的局部阻力系數(shù)？
