断面比能与水流功和机械能复习教案有何不同

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2014-12-25 03:22 标签： 机械能公式
断面单元能量_百度百科
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收藏 查看&断面单元能量本词条缺少信息栏、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来吧！ 断面单元能量是基准面选的断面最低点时单位重量液体的机械能，也是水流通过该断面时运动参数所表现出来的能量，也可以称之为断面比能。
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3秒自动关闭窗口济南大学精品课程——流体力学—实验内容
实验原理：
&&& 理想液体的运动方程（欧拉方程）在恒定、质量力有势（重力）、流体不可压条件下有伯努利积分：　 （沿流线）。
伯努利积分的物理意义是：对于不可压理想液体的恒定流动，总水头（位置水头、压强水头和速度水头之和）或单位重量液体的总机械能（位置势能、压强势能和动能之和）沿流线是保持不变的。
&&&& 伯努利积分可直接运用于恒定元流，重力场中，理想、不可压流体恒定元流的 1-1、2-2两个断面上，总水头相等，即： 。
&&&& 毕托管利用测压管和总压管（测速管）测得总水头和测管水头之差 - 速度水头，可用来测量流场中某点的流速。
&&&& 在渐变流的过水断面上，惯性力的分量为零，质量力与压差力的分量在此平面上相互平衡，所以渐变流的过水断面上，压强分布规律与静水中是一样的，即测管水头为常数。
&&&& 在急变流段中，因惯性力在过水断面上有分量，它也参与了质量力与压差力的平衡，所以过水断面上测管水头为常数的结论不成立。对于流线是曲线的弯段急变流情况，因离心力的存在，造成断面上测管水头的分布规律如图所示。
理想、不可压流体恒定总流的能量方程为
其中1-1、2-2两个过水断面应处于渐变流段中， 分别是两断面的动能修正系数。若考虑实际（粘性）流体流动时的能量损失，则 , 断面1-1是上游断面，断面2-2是下游断面，
为断面1-1、2-2之间单位重量流体的能量损失， 包括沿程和局部损失。
&&&& 定常总流能量方程的各项都是长度量纲，所以可将它们沿程变化的情况几何表示出来，称为水头线。可分别画出测管水头线和总水头线。
实验设备：
&&& 实验装置如图所示，在自循环恒定管道流上串联变截面圆管和弯管。在 A ， B ， C 三个断面管壁上的不同位置各接出三个测压管，在 1 ～ 10 断面上各设一个毕托管，其中的测压管接在管壁上，总压管迎着来流方向放置在管轴处。管中流速可用尾阀来调节，设置专用量水箱进行流量的量测。
实验目的和要求：
&& 1．观察恒定流条件下，通过管道水流的位置势能、压强势能和动能的沿程转化规律，加深理解能量方程的物理意义及几何意义。
&&&&2．考察均匀流、渐变流与急变流在水流特征及断面压强分布规律方面的差别，明确恒定总流能量方程的运用条件。
&&&&3．学习使用测压管、总压管测水头的实验技能及绘制水头线的方法。
实验步骤：
&&&1.认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。查阅用测压管量测压强、毕托管测流速的原理和步骤。
&&&&2.对照实物了解仪器设备的使用方法和操作步骤，做好准备工作后，启动抽水机，打开进水开关，给水箱充水，并保持溢流状态，使水位恒定。
&&&&3.检查下游阀门全关时，各个测压管和总压管的液面是否处于同一水平面上。如不平，则需排气调平。
&&&&4.核对设备编号。记录有关常数。
&&&&5.开启下游阀门，待水流恒定后，再进行数据的量测，并登录到数据记录表的相应位置。观察均匀流断面A和急变流断面B、C上的压强分布规律。
&&&&6.改变阀门开度，待水流恒定后，重复上述步骤，并按序登录数据。本实验要求做二个流量。
& &&7.检查数据记录表是否有缺漏？是否有数据明显地不合理？若有此情况，进行补正。
&&&&8.根据量测数据绘出水头线。
&&& 9.阅读思考问题，作简要回答。
实验数据记录：
仪器编号：_______________
有关常数：量水箱断面积 ＝_______ ， ＝______ ， ＝_____
测压管液面高程 和量水体积 、时间 t (s) 测量记录表格
总压管液面高程 测量记录表格
实验结果：
实验结果记录
&&& 1. 计算断面6、8的平均流速和毕托管测点流速。
&　 2. 绘制测压管水头线和总水头线。
分析思考问题
&&& 1. 为什么测压管开口方向应与流速垂直，而总压管（测速管）开口方向则应迎着流速方向？
&&&&2. 均匀流（渐变流）和急变流断面上的压强分布规律有何不同？为什么急变流断面上的测管水头不等于常数？ B 、 C 断面上各测点的测压管水头大小顺序如何？
&&&&3. 使用能量方程时，为什么上下游断面都必须选在渐变流段中？
&&&&4. 本实验中所测到的总水头是断面总水头吗？
&&&&5. 总水头线沿程是否下降？为什么？
&&&&6. 为什么在实验中要反复强调保持水流恒定的重要性？
注意事项：
&&&&1. 尾阀开启一定要缓慢，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. 每次改变流量，量测必须在水流恒定后方可进行。
&&&&3. 流速较大时，测管水面会有脉动现象，读数时要读取时均值。
&&&&4. 实验结束后，关闭电源开关、拔掉电源插头。
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