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精选范?/p>
水力学实验报告思考题答案
(一)伯诺里方程实验(不可压缩流体恒定能量方程实验)
1
?/p>
测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?
测压管水头线
(P-P)
沿程可升可降,线?/p>
J
P
可正可负。而总水头线
(E-E)
沿程只降不升?/p>
线坡
J
P
恒为正,?/p>
J>0
。这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互
转换?/p>
如图所示,
测点
5
至测?/p>
7
?/p>
管渐缩,
部分势能转换成动能,
测压管水头线降低?/p>
J
P
>0
?/p>
?/p>
测点
7
至测?/p>
9
,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高?/p>
J
P
<0
。而据能量?/p>
?/p>
E
1
=E
2
+h
w1-2
?/p>
h
w1-2
为损失能量,是不可逆的,即恒有
h
w1-2
>0
,故
E
2
恒小?/p>
E
1
?/p>
?/p>
E-E
)线不可
能回升?/p>
?/p>
E-E
)线下降的坡度越大,?/p>
J
越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图上的
渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在?/p>
2
?/p>
流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?
1
)流量增加,测压管水头线?/p>
P-P
)总降落趋势更显著。这是因为测压管水头
2
2
2
gA
Q
E
p
Z
H
p
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
,任一断面起始的总水?/p>
E
及管道过流断面面?/p>
A
为定值时?/p>
Q
增大?/p>
g
v
2
2
就增大,?/p>
?
p
Z
?/p>
必减小。而且随流量的增加,阻力损失亦增大,管道任一过水
断面上的总水?/p>
E
相应减小,故
?
p
Z
?
的减小更加显著?/p>
2
)测压管水头?/p>
?/p>
P-P
)的起落变化更为显著?/p>
因为对于两个不同直径的相应过水断?
?/p>
g
A
Q
g
A
Q
A
Q
g
v
g
v
v
p
Z
H
P
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
1
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
g
A
Q
A
A
2
1
2
2
2
2
1
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
式中
?/p>
为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时,
?/p>
接近于常数,又管道断面为?/p>
值,?/p>
Q
增大?/p>
H
?/p>
亦增大,
?/p>
?/p>
P
P
?/p>
线的起落变化更为显著?/p>
3
?/p>
测点
2
?/p>
3
和测?/p>
10
?/p>
11
的测压管读数分别说明了什么问题?
测点
2
?/p>
3
位于均匀流断面,测点高差
0.7cm
?/p>
?
p
Z
H
P
?
?/p>
均为
37.1cm
(偶有毛细影
响相?/p>
0.1mm
?/p>
,表明均匀流各断面上,其动水压强按静水压强规律分布。测?/p>
10
?/p>
11
在弯
管的急变流断面上,测压管水头差为
7.3cm
,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头?/p>
响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力?/p>
,而在急变流断面上?/p>
质量力,除重力外?/p>
尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制
总水头线时,测点
10
?/p>
11
应舍弃?/p>