不可压缩流体定常流动量定律实验 班级学号 姓 名 实验日期 指导教师 北京航空航天大学流体所 1 不可压缩流体定常流动量定律实验 一、实验目的要求 1 ．验证不可压缩流体定常流的动量方程； 2 ．通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理； 3 ．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。 二、实验装置 本实验装置如下图所示： 动量定律实验装置图 1 自循环供水器 2 实验台 3 可控硅无级调速器 4 水位调节阀 5 恒压水箱 6 管嘴 7 集水箱 8 带活塞的测压管 9 带活塞和翼片的抗冲平板 1 0 上回水管 2 自循环供水装置1 由离心式水泵和蓄水箱组合而成。水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3 控制。水流经供水管供给恒压水箱5，溢流水经回水管流回蓄水箱。流经管嘴6 的水流形成射流，冲击带活塞和翼片的抗冲平板9，并以与入射角成90°的方向离开抗冲平板。抗冲平板在射流冲力和测压管8 中的水压力作用下处于平衡状态。活塞形心水深 hc 可由测压管8 测得。由此可求得射流的冲力，即动量力 F。冲击后的弃水经集水箱7 汇集后，再经上回水管10 流出，最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。 为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术。其构造如下： 带活塞和翼片的抗冲平板9 和带活塞套的测压管8 如下左图所示。该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。活塞中心设有一细导水管a，进口端位于平板中心，出口端伸出活塞头部，出口方向与轴向垂直。在平板上设有翼片b，活塞套上设有窄槽 c。 工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a 向测压管内加水。当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽 c 关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。反之，活塞外移，窄槽开大，水流外滥增多， 3 测管内水位降低，水压力减小。在定常射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。这时活塞处在半进半出、窄槽部分开启的位置上。过a 流进测管的水量和过c 外溢的水量相等。由于平板上设有翼片b，在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因...
