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总水头线和测压管水头线 的绘制 绘制总水头线和测压管水头线的具体步骤 绘制管道的测压管水头线,是为了了解管中动水压强沿 程变化的情况。、找出分界面,定性确定沿程水头损失的斜率和局部 水头损失的位置。、自管道进口到出口,定性确定每管段两端的总水头值 ,并绘出总水头线.、根据总水头线和测压管水头线的关系绘制测压管水 头线。 在绘制总水头线时,总水头线在有局部水头损失的地方是 突然下降的而在有沿程水头损失的管段中则是逐渐下降的。 均匀流时总水头线和测压管水头线是相互平行的直线. 非均匀流分为渐变流与急变流, 总水头线和测压管水头线是互不 平行的曲线. 绘制总水头线和测压管水头线的注意事项 、上游速度水头近似为零时。、上游速度水头不为零时。绘制总水头线和测压管水头线起点的注意事项 、应注意管道出口的边界条件,如图2所示。图2()为自由出流,测压管水头线的终点应画在出口断面的形心上; 图2()为淹没出流,且下游流速水头,测压管水头线的终点图2()亦为淹没出流,且下游流速水头 ,表示管流出口的动能应与下游液面平齐;绘制总水头线和测压管水头线终点的注意事项 负压段的判别测压管水头高于管轴线的部分其压强水头正,否则为负。调整管道布置避免产生负压如上图知,管道任意断面的压强水头若H0一定的条件下,影响压强水头的因素为上式中的后三项。较有效的方 法是降低管线的高度,以提高管道中压强的大小,避免管道中出现负压。 伯努利方程实验思考题1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 。而 总 水 头 线(E-E)沿 程 只 降 不 升 。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。 测 点5 至 测 点7, 管 收 缩, 部 分 势 能 转 换 成 动 能, 测 压 管 水 头 线 降 低。 测 点7至 测 点 9,管 渐 扩,部 分 动 能 又 转 换成 势 能 ,测 压 管 水 头 线 升 高 。而 据 能 量 方 程E1=E2+hw1-2, hw1-2为 损 失 能 量 ,是 不 可 逆 的 ,即 恒 有 hw1-20,故 E2恒 小 于E1,(E-E)线 不 可 能 回 升。(E-E) 线 下 降 的 坡 度 越 大 ,即J越 大 ,表 明 单 位 流 程 上 的 水 头 损 失 越 大 ,如 图2.3的 渐 扩 段 和 阀门 等 处 ,表 明 有 较 大 的 局 部 水 头 损 失 存 在 。2流 量 增 加 ,测 压 管 水 头 线 有 何 变 化 ?为 什 么 ?有 如 下 二 个 变 化 :(1)流 量 增 加 ,测 压 管 水 头 线(P-P)总 降 落 趋 势 更 显著。这 是 因 为 测 压 管 水 头, 管 道 过 流 断 面 面 积A为 定 值 时 ,Q增 大 ,就 增 大 ,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 头 E相 应 减 小 ,故 的 减 小 更 加 显 著 。(2)测 压 管 水 头 线(P-P)的 起 落 变 化 更 为 显 著 。 因 为 对 于 两 个 不 同 直 径 的 相 应 过 水 断 面 有式 中 为为 两 个 断 面 之 间间 的 损损 失 系 数 。管 中 水 流 为为 紊 流 时时 , 接 近 于 常 数 ,又 管 道 断 面 为为 定 值值 ,故Q增 大 ,H亦 增 大 , (P-P)线线 的 起 落 变变 化 就 更 为为 显显 著 。 沿程阻力实验1、为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失?管道安装成倾斜,是否影响实验结果?2、根据实测m值判别实验流区。lghflgv曲线斜率m=1.01.8,即hf与v1.01.8成正比,所以流动为层流,紊流光滑区和紊流过渡区,未达阻力平方区。2、管道当量粗糙度如何测得?当量粗糙度的测量可用实验的方法测定 及Re,然后用下式求解。也可用 Re关系,直接由莫迪图查得 ,进而得出当量粗糙度K。3、实验结果与莫迪图吻合与否?分析原因。通常试验点所绘得的 Re关系曲线处于光滑管区,本报告所列的试验值, 也是如此。但是,有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此 须认真分析。如果由于误差所致,那么根据下式分析d和Q的影响最大,Q有2误差时, 就有4的误差,而d有2误差时, 可产生10的误差,而Q的误差可经多次测量消除,而d值 是以实验常数提供的,由仪器制作时测量给定,一般1。如果排除这两方面的 误差,实验结果仍出现异常,那么只能从组管的水力特性及其光洁度等方面深入 研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上探讨,因自动水泵供水时,会渗入少量 油类高分子物质。总之,还需进一步探讨。
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