实验三 局部水头损失量测实验一、实验目得1． 观察突扩管旋涡区测管水头线，以及其它各种边界突变情况下得测管水头变化情况，加深对局部水头损失得感性认识。 2. 掌握测定管道局部水头损失系数得方法，并将突扩管得实测值与理论值比较，将突缩管得实测值与经验值比较。 ﻫ３。 学习用测压管测量压强与用体积法测流量得实验技能。二、实验原理有压管道恒定流遇到管道边界得局部突变 → 流动分离形成剪切层 → 剪切层流动不稳定，引起流动结构得重新调整，并产生旋涡 → 平均流动能量转化成脉动能量,造成不可逆得能量耗散（图１)。与沿程因摩擦造成得分布损失不同，这部分损失可以瞧成就是集中损失在管道边界得突变处,每单位重量流体承担得这部分能量损失称为局部水头损失.图 1 流道得局部突变示意图根据能量方程,局部水头损失 ﻫ ,ﻫ这里我们认为因边界突变造成得能量损失全部产生在１-1,2—２两断面之间，不再考虑沿程损失。 上游断面１—1 应取在由于边界得突变，水流结构开始发生变化得渐变流段中,下游 2－２断面则取在水流结构调整刚好结束,重新形成渐变流段得地方.总之,两断面应尽可能接近，又要保证局部水头损失全部产生在两断面之间。经过测量两断面得测管水头差与流经管道得流量,进而推算两断面得速度水头差，就可测得局部水头损失。局部水头损失系数就是局部水头损失折合成速度水头得比例系数，即当上下游断面平均流速不同时，应明确它对应得就是哪个速度水头？例如，对于突扩圆管就有与之分。其它情况得局部损失系数在查表或使用经验公式确定时也应该注意这一点.通常情况下对应下游得速度水头。ﻫ 局部水头损失系数随流动得雷诺数而变,即 。但当雷诺数大到一定程度后, 值成为常数。在工程中使用得表格或经验公式中列出得 就就是指这个范围得数值.局部水头损失得机理复杂，除了突扩圆管得情况以外，一般难于用解析方法确定，而要通过实测来得到各种边界突变情况下得局部水头损失系数。 对于突扩圆管得情况，局部水头损失系数有理论结果，推导如下：流动经过突扩圆管得局部水头损失 ，ﻫ取１—1,２－2 两断面如图２， 这里要特别注意 1—1 断面取为突扩开始得断面，2—２断面则取在水流结构调整刚好结束,重新形成渐变流段得地方.两断面面积都为,而与则分别为细管与粗管中得平均流速。根据动量方程可知 所以有 。ﻫ将其代入局部水头损失得表达式，得 。 取得值均为 1、０,则 ,ﻫ或 。 可见 ,。ﻫ 突...
