水击演示实验一 实验目的及要求1. 了解水击原理及水击产生的原因2. 了解水击清除的方法及水击的利用二 实验原理1. 水击波的压强增值在已知水击波传播速度 c 的条件下，压强增量与流速大小增量的关系为: 2.水击波的传播速度水击波传播速度为： 式中， 为液体的体积弹性系数， 反映管壁的弹性， 对于直径为的圆管，， 其中为管壁材料的弹性系数， 为管壁厚度。于是 若忽略管壁的弹性，即认为 ，则 为声波速度（水中约为 1435 m/s）。所以 水电站引水管的 ,三 实验心得及体会1.水击现象的分析 为了更清楚地说明水击波传播、反射、叠加的进展过程，考察上游水库与阀门间的长度为 L 的直圆管（BA）中因阀门 A 突然完全关闭发生的水击现象，认为弹性力与惯性力起主要作用，忽略水头损失和流速水头。在理解了水击波在 A 处的正反射和 B 处的负反射之后，可以列出，，，四个阶段水击现象的物理特性。阶段时段速度变化流速方向 压强变化水击波传播方向运动状态 液体状态1水库→阀门增高阀门→水库减速增压压缩2阀门→水库 恢复原状水库→阀门减速减压 恢复原状3阀门→水库减低阀门→水库增速减压膨胀4水库→阀门 恢复原状水库→阀门增速增压 恢复原状将 2L/c 称为水击的相长，从阀门 A 处开始的水击波传到上游 B 处，经负反射回来的减压波又传到 A 处，所需时间为相长。可见阀门 A 处持续压力最大增值的时间最长，为一个相长。假如逐渐关闭阀门，那么将会有一系列水击波在不同的时刻由 A 处出发，假如经过一个相长之后，阀门尚未完全关闭，此时已经有早先发出的水击波成为减压波传回来，这样 A 处的增压就不会达到阀门突然完全关闭时的水击增压，这种水击叫间接水击，否则叫直接水击。2.水流阻力的影响 以上的分析都没有考虑水击现象中管道中水流所受的阻力，因此在分析阀门突然关闭引起阀门与水库之间的水击波传播四个阶段时，能量没有耗损，第四阶段终止后，水流将回复到初始状态，水击波将无休止地传播下去，各断面的水击增压随时间变化曲线呈阶梯形。但实际上这是不可能的，各断面的水击增压随时间变化曲线呈衰减振荡形态。四 实验总结 通过观察水击实验及老师的详细讲解,结合课本已学内容,查阅相关资料,以及组员的探讨,我们作出了这份演示实验报告. 这份演示实验报告及结合了课上所学内容对实验原理进行了详细的阐述,又结合了工程实际应用提出了我们的一些微薄看法,可以说是一份集中了我与组员想法的成果把.或许我们的一些看法及想法尚不完美,但我想仔细了就可以了.
