局部阻力系数测定说明书
一、实验目的
1．掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能。
2．通过对圆管突扩局部阻力系数的包达公式和突缩局部阻力系数的经验公式的实验验证，分析突扩与突缩圆管在相应条件下的局部损失大小关系。
3．加深对局部阻力损失机理的理解。
二、实验装置
局部阻力损失实验装置如下图所示。
局部阻力损失实验装置图
1．自循环供水器 2．实验台 3．可控硅无极调速器(本装置无) 4．恒压水箱 5．溢流板 6．稳水孔板 7．突然扩大实验管段 8．测压计 9．滑动测量尺 10．测压管 11．突然收缩实验管段 12．实验流量调节阀
实验管道由小→大→小三种已知管径的管道组成，共设有六个测压孔，测压孔1～3和3～6分别测量突扩和突缩圆管的局部阻力。其中测孔1位于突扩界面处，用于测量小管出口端压强值。
三、实验原理
突扩和突缩圆管的局部阻力损失由前后两断面的能量方程，根据推导条件，扣除沿程水头损失求得。
1．突扩圆管的局部阻力损失
●突扩圆管的局部阻力损失采用三点法计算，即突扩圆管的局部阻力损失
为1、2两断面总水头差减去断面1～2的沿程水头损失
，而
由
按流长比例换算得出。
突扩圆管的局部阻力系数
● 理论上，突扩圆管的局部阻力系数
对应的局部阻力损失
2．突缩圆管的局部阻力损失
● 突缩圆管的局部阻力采用四点法计算。B点为突缩点，突缩圆管的局部阻力损失
为4、5两断面总水头差减去断面4～B的沿程水头损失
和断面B～5的沿程水头损失
。同样按流长比例，
由
换算得出，
由
换算得出。
突缩圆管的局部阻力系数
●突缩圆管局部阻力系数的经验值
对应的局部阻力损失
四、实验方法与步骤
1．测记实验有关常数。
2．打开电子调速器开关，使恒压水箱充水，排出实验管道中的滞留气体。待水箱溢流后，检查流量调节阀12全关时，各测压管液面是否齐平，若不平则需排气调平。
3．打开流量调节阀12至最大开度，如果测压管读数超出测量范围时，应适当关小流量调节阀12，待流量稳定后，测记测压管读数，同时用体积法或重量法测定流量。
4．改变流量调节阀12开度4～5次，分别测记测压管读数及流量。
5．实验完成后关闭流量调节阀12，检查测压管液面是否齐平，否则，需重做实验。
五、实验记录及计算
1．记录、计算有关常数 实验台号No. _______
_______
_______
_______
_______
_______
2．实验记录表
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次序 |
流量(cm3/s) |
测压管读数(cm) |
|
体积 |
时间 |
流量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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3．实验计算表
阻力
形式 |
次序 |
流量
(cm3/s) |
前断面(cm) |
后断面(cm) |
(cm) |
 |
(cm) |
 |
E |
|
E |
突
然
扩
大 |
1 |
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|
|
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|
|
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|
2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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突
然
缩
小 |
1 |
|
|
|
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|
2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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6 |
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六、实验分析与讨论
1．结合实验结果，分析比较突扩与突缩圆管在相应条件下的局部阻力损失大小关系。
2．结合流动仪演示的水力现象，分析局部阻力损失机理何在？产生突扩与突缩局部损失的主要部位在哪里？怎样减小局部阻力损损失？
3．现备有一段长度及联接方式与调节阀相同，内径与实验管道相同的直管段(见实验装置图)，如何用两点法测量阀门的局部阻力系数？
