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一、實驗目的
1、加深了解圓管層流和紊流的沿程損失隨平均流速變化的規律。
2、掌握管道沿程阻力系數的量測技術。
3、將測得的
-
關系值與*圖對比，分析其合理性，進一步提高實驗結果分析能力。
二、實驗設備
1、自動水泵與穩壓器
西循環高壓恒定全自動供水器1由離心泵、自動壓力開關、氣－水壓力罐式穩壓器等組成。壓力超高時能自動停機，過低時能自動開機。為避免因水泵直接向實驗管道供水而造成的壓力波動等影響，離心泵的輸水是先進入穩壓器的壓力罐，經穩壓后再送向實驗管道。
2、旁通管與旁通閥
由于本實驗裝置所采用水泵的特性，在供小流量有可能時開時停，從而造成供水壓力的較大波動。為了避免這種情況出現，供水器設有與蓄水箱直通的旁路管，通過分流可使水泵持續穩定運行。旁通管中設有調節分流量至蓄水箱的閥門，即旁通閥，實驗流量隨旁通閥開度減小（分流量減小）而增大。實際上旁通閥又是本裝置用以調節流量的重要閥門之一。
3、水封面
為了簡化排氣，并防止實驗中進氣，在測點與壓力傳感器之間裝有水封器，并由連通管連接。水封器由2只充水（不滿頂）的密封立筒構成。
4、電測儀
由壓力傳感器和主機兩部分組成。以由連通管將其接入測點，圖2。壓差讀數（以厘米水柱為單位）通過主機顯示。
三、實驗步驟
1、檢查蓄水箱，水位是否夠高，否則予以補水。
2、全開閥12，打開供水閥11，接通電源，水泵自動開啟供水。
3、關閉旁通閥12，全開供水閥11和出水閥10，對實驗管道充水排氣。
4、關閉閥10/開啟閥12/松開（水壓差計連通管）止水夾/開啟閥11（待測管升至一定高度，再按下列步序適當降低，以保證有足夠的量程）/旋開倒U型管旋鈕F1/全開閥11/待倒U型管齊水位降至測尺標值10CM左右擰緊F1，這樣，水差壓計調好待用。
5、關閉閥10/開啟閥11/打開排氣旋鈕F4、F5/待旋孔溢水再擰緊，表示壓力傳感器及其連通管充水排氣調好。
6、關閉閥10/全開閥11/檢查水壓差計兩測管中水位平否？若水位相平，則整個量測系統調通，否則按上述步驟重新排氣。
7、實驗量測
（1）調節流量實驗可按流量由小到大依次進行：微開閥10（閥12已全開），使流量逐次增大，其增量，在流量較小時，用水壓差計水柱差Δh控制，每次增量可取Δh=4~6mm（初次小些）。大流量通過漸關旁通閥，調大壓差量測改用電測，相應取Δh=o.4m和2.0m。
注意：
◎當換用電測時，務必夾緊水壓差計連通管。
◎流量每調一次，均需穩定2～3分鐘，流量愈小，穩定時間愈長。
◎每次測流時段不少于8～10秒（流量大可短些）
◎要求變更流量不少于10次。
（2）依次測定總壓計測管及電測儀讀數、相應流量和水溫。
（3）關閉閥10，檢查Δh=0與否，否則表明水壓差計已進氣，需重做實驗。zui后關閉閥11，切斷電源。
四、基本原理及計算公式
由達西公式
得
另由能量方程對水平等直徑圓管可得
式中： d ——圓管直徑
L ——量測段長度
——量測段沿程水頭損失
Q ——體積流量cm3/s由
求得。
五、試驗結果及要求
1、有關常數
圓管直徑 d=0.685cm。量測段長度L=85。水溫t=℃
2、整理記錄，計算表見表1
3、繪圖分析繪制
曲線，并確定指數關系值M的大小。在厘米紙上（12×12cm）以
為橫坐標，以
為縱坐標，點繪所測的
曲線，根據具體情況連成一段或幾段直線。求厘米紙直線的斜率。
將從圖上求得的M值與已知各流區的m值（即層流m=1，光滑管流區m=1.75，粗糙管紊流m=2.0 ，紊流過渡區1.75<m<2.0）進行比較，確定流區。
六、實驗分析與討論
1、為什么壓差計的水柱差就是沿程水頭損失？如實驗管道安裝成傾斜，是否影響實驗結果？
2、本次實驗結果與*圖吻合與否？試分析其原因。
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