流体机械能转化实验技巧与应用

17.2.1 实验目的

（1）通过本实验，加深对能量转化概念的理解。

（2）观察流体流经收缩、扩大管段时，各截面上静压头之变化。

17.2.2 基本原理

不可压缩的流体在导管中做稳定流动时，由于导管截面的改变致使各截面上的流速不同，从而引起相应的静压头变化，其关系可由流动过程中能量衡算式描述，即

对于水平玻璃导管，阻力很小，可以忽略，则上式变为

因此，由于导管截面发生变化引起流速的变化，致使部分静压头转化成动压头，它的变化可由各玻璃管中水柱高度指示出来。

17.2.3 实验装置

本实验装置为一高位水箱与水平导管连接的流动系统。水平导管由前、后两段100水煤气管和中间安装一有机玻璃的收缩、扩大管段组成。在两段100管上各有两个测压点，有机玻璃的收缩、扩大管段上亦各有四个测压点。它们分别与指示屏上相应的U形压力计或玻璃管连接，如图17-2所示。

各测压点处锥形管内径如下。

a-a、1-1、10-10、b-b截面：　d1＝105mm；

2-2截面：　d2＝95mm；(www.xing528.com)

3-3截面：　d3＝70mm；

图17-2 能量转化实验装置

A—试验导管；B—转子流量计；C—进水阀；D—放水阀；E—出口阀；F 放气阀；G1—气封压强计；G2、G3—a、b端压强计；H—玻璃单管

4-4截面：　d4＝56mm；

5-5，6-6截面：　d5＝d6＝26mm；

7-7截面：　d7＝43mm；

8-8截面：　d8＝65mm；

9-9截面：　d9＝86mm。

由于本实验的水源来自标高约为6m的高位水箱，管中的静压强较大，为了满足以玻璃单管测量1～10测压点的静压强，在玻璃单管上采用气封装置。当水通过导管时，由于导管截面发生变化引起流速的变化，致使部分静压头转化为动压头。它的变化可由各玻璃管中水柱高度指示出来，指示标尺的零位距导管中心高为260mm。

对于流体流经收缩、扩大管段的总压头损失可借助于a、b两测压点各自所连接的U形压强计的读数差值来表示。