阀门局部阻力系数的测定
一、 实验目的
(1)掌握管道沿程阻力系数和局部阻力系数的测定方法。
(2)了解阻力系数在不同流态,不同雷诺数下的变化情况。
(3)测定阀门不同开启度时(全开、约30°、约45°三种)的阻力系数。
(4)掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能。
二、实验仪器
图1实验仪器简图
1. 水箱2.供水管3. 水泵开关4. 进水阀门5.细管沿程阻力测试段6.突扩7.粗管沿程阻力测试段8.
突缩9.测压管10.实验阀门 11.出水调节阀门 12.计量箱 13.量筒14.回水管15.实验桌
三、阀门阻力实验原理
图2 阀门的局部水头损失测压管段
对1、4两断面列能量方程式,可求得阀门的局部水头损失及2(L 1+ L 2)长 度上的沿程水头损失,以h w1表之,则
14
11h p p h w ∆=-=
γ
对2、3两断面列能量方程式,可求得阀门的局部水头损失及(L 1+ L 2)长 度上的沿程水头损失,以h w2表之,则
23
22h p p h w ∆=-=
γ
∴阀门的局部水头损失h 1应为:
1212h h h ∆-∆=
亦即 122
22h h g
v ∆-∆=ζ
∴阀门的局部水头损失系数为:
2122)
2(v
g h h ∆-∆=ζ 式中v 为管道的平均流速 四、实验步骤及要求
(1)本实验共进行三组实验:阀门全开、开启30°、开启45°,每组实验做三个实验点。
(2)开启进水阀门,使压差达到测压计可量测的最大高度。
(3)测读压差,同时用体积法量测流量 (4)每组三个实验点的压差植不要太接近 (5)绘制d=f (ζ)曲线。
(五)问题讨论:
(1)同一开启度,不同流量下,ζ值应为定值抑或变值,何故? (2)不同开启度时,如把流量调至相等,ζ值是否相等? (六)绘图:
流量读数
全开15cm 43 58.6 63.2 75.1 76.3 72.2 72.0 13cm 29.5 42.8 46.4 55.5 56.3 53.2 53.1 3010cm 18.6 71.8 74.1 80.2 80.6 78.5 78.5
8.5cm 13.2 51.3 53.1 57.4 57.8 56.8 56.9 60 4.5cm 2 87 87.5 88.6 88.7 88.4 89.1
3cm 14.2 53.5 53.7 54.1 54.2 54.1 54.2。