8.4 实验方法和步骤

(1)记录管道直径d

(2)打开水泵,使稳水箱充满水,并保持溢流状态,待稳水箱溢流后,打开实验管道的调节阀门,使水流通过实验管道。用洗耳球将实验管道和测压管中的空气排出,并检验空气是否排完,检验的方法是管道不过流时两根测压管的水面应水平。

(3)调节尾水阀,待水流稳定后,打开红水箱上的止水夹,观察颜色水的变化。当颜色水在实验管道中呈一条稳定而明显的流线时,管内即为层流流态。逐渐开启调节阀,使流量增大,这时颜色水开始颤动、弯曲、具有波形轮廓,并逐渐扩散,当扩散至全管时,水流紊乱到已看不清着色流线时,这便是紊流流态。

(4)逐渐关闭调节阀,可以看到颜色水又出现弯曲、颤动,当阀门关小到一定程度,颜色水又呈直线变化,这便是紊流向层流的过渡。

(5)关闭颜色水,测量流量、压差和水温。

1)用传统方法测量的步骤如下。

a.打开调节阀门,观察测压管的压差值在适当位置。

b.流量测量。待水流稳定后用量筒和秒表测量流量。

c.压差测量。用钢尺测量倾斜比压计上两根测压管读数L1L2,则两根测压管的差值与正弦的乘积即为压差Δh=( L1-L2)sinαα为倾斜比压计与水平面的夹角。

d.测量水温。用温度计测量水温。

e.改变调节阀的开度,改变流量,待水流稳定后按照第b和第c步重复测量N次。

2)用电测方法测量的步骤如下。

a.检查差压、重量、时间传感器和排水泵与差压流量测量仪的连线。

b.打开差压流量测量仪电源,将仪器预热15min。

c.待水流稳定后,将导水抽屉拉出开始测量,这时测量仪显示重量、时间和差压的瞬时变化值。

d.将导水抽屉推进,本次测量结束,测量仪上显示本次测量的水的净重、测量时间和差压Δh值。将本次测量结果记录在相应的表格中。

e.打开排水泵,将盛水容器中的水排出。待容器中的水排完或排放停止后即可开始第二次测量。

f.调节出水阀门,待水流稳定后,重复第c步至第e步重复测量N次。

g.用温度计测量水温。

(6)实验结束后将仪器恢复原状。