(在完成一种管路实验后,如果想选择别的管型,则可以先关闭入口阀,再点击可以重新选择新的管型)
后
10
实验三 毕托管测速实验
一 实验目的
1. 了解毕托管测速原理,掌握用毕托管测量流速的方法 2. 测定管嘴淹没出流的测点流速和流速系数 二 实验原理
毕托管是由两根同心圆管组成(如图)。毕托管置于管道中,同心圆管的轴向与流动方向平行。内管前端敞开,开口正对流体流动方向;外管前端封死,而在离端点一定距离处开有几个小孔,流体在小孔旁流过。内外管的另一端伸到管路外部,与压差计相连接。
对于某水平管路,流体以流速u流近毕托管前端,由于毕托管内充满液体,在其前端A处形成了驻点,动压头在A处转化为静压头。这样,内管传递出的压头相当于动压头和静压头之和,一般称作冲压头。B点传递的压头则只是静压头。因此,压茶计的指示数R代表了A,B两处的压力之差。这样很容易的到如下关系式:
u2PA?PB (3-1) ?2?若所测流体的密度为?,U型管压差计内充有密度为?'的指示液,其读数为R,则可以导出:
u?C2R??'???g? (3-2)
这就是通过毕托管测定管内流速的基本原理和换算公式。通常校正系数C=0.98-1.00。 三 实验公式
1 毕托管测速公式
u?c2g?h (3-3)
11
式中:u——毕托管测点处的点流速
c——毕托管的校正系数
?h——毕托管总水头与测压管水头差
2 管嘴出流速度公式
(3-4) u??'2g?H (3-5) ?'?c?h/?H
式中:u——测点处流速,由毕托管测定
?'——测点流速系数
?H——管嘴作用水头
k?c2g 3 实验参数
毕托管校正系数:1.001 重力加速度:980 cm/s2
实验设备
如图,本实验的主要设备有自循环供水器、恒压水箱、毕托管和测压计组成。
实验的主要流程如下图所示
12
(3-6)
四
如图,水是由自循环供水器通过水泵抽上至水箱。水箱中由于存在稳水孔板,使得高位水箱的压力的变化稳定,当水箱中的液位高过逸流板的高度,水流则会通过管路回到供水器。另一方面,水流会通过水箱下部的管嘴进入低位水箱,在这里进行毕托管测速实验。 测压计与水箱、毕托管的连接图如下:
13
如图,测压管1显示高水箱位置水头,测压管2显示低水箱位置水头,测压管3显示测点的总水头,测压管4显示测压管水头。 水位调节阀示意图如下:
如图,水位调节阀分为上、下2个水位调节阀,通过调节水位调节阀的开关,从而调节水箱溢流水位的高度。 五 实验操作 1请先登陆
进入实验后,会出现“登录”对话框,如下图所示
请认真填写班级、姓名、学号三项内容,这三项内容将被记录到实验报告文件当中。 2毕托管测定测点流速和流速系数实验
点击水泵的电源开关,启动水泵
14