堰流实验 一、实验目的： 二、实验设备： 装有实用堰的明渠玻璃槽与活动测针。 三、实验原理 由堰流流量公式： O=mB2gH2 0 得 实验时，改变槽中不同的流量，即可测得相应于不同流量时的堰顶水头H值。然后计 算出0（含行近流速水头）。利用上式计算出相应于不同堰顶水头H0的m值，从而可以点 绘出m与水头H0的关系曲线。 水跃综合实验 一、实验目的： 1,堂挥测定水跃各在素的基本方法 2.观察并描述各种形式的水跃现象（远驱式、临界式、淹没式） 3.测定非淹没式水跃的主要水力参素 二、实验设备： 安装有实用堰和宽顶堰的玻璃水槽、活动测车、钢板尺 三、实验原理： 水跃是指明渠水流由急流过渡到缓流状态时，形成的局部水面突然跃起的水力现象。 即在较短的范围由小于临介水深4的跃前水深方急刷跃到大于：的跃后水深，同时在这 段水流的上部存在急刷渗气的表面游滚风之下为急测威速扩散的主流风，这是自由水跃的 典型状态。 明渠水流中水深从小于k过渡到大于k时，在水流表面上可看见水跃。 (1)水跃共轭水深的计算公式： 到等 6-+- 式中：方一一水跃的跃前水深，h一一水跃的跃后水深
堰流实验 一、实验目的： 1、 观察实用堰的过流形态； 2、 测定某一堰形的流量系数 m，并绘制流量系数 m 与堰上水头 H 的关系曲线。 二、实验设备： 装有实用堰的明渠玻璃槽与活动测针。 三、实验原理 由堰流流量公式： 3/ 2 Q = mB 2gH 0 得到： 3/ 2 B 2gH 0 Q m = 实验时，改变槽中不同的流量，即可测得相应于不同流量时的堰顶水头 H 值。然后计 算出 H0（含行近流速水头）。利用上式计算出相应于不同堰顶水头 H0 的 m 值，从而可以点 绘出 m 与水头 H0 的关系曲线。 水跃综合实验 一、实验目的： 1． 掌握测定水跃各在素的基本方法 2．观察并描述各种形式的水跃现象（远驱式、临界式、淹没式） 3．测定非淹没式水跃的主要水力参素 二、实验设备： 安装有实用堰和宽顶堰的玻璃水槽、活动测车、钢板尺 三、实验原理： 水跃是指明渠水流由急流过渡到缓流状态时，形成的局部水面突然跃起的水力现象。 即在较短的范围由小于临介水深 hk 的跃前水深 ' h 急剧跃到大于 hk 的跃后水深 h �，同时在这 段水流的上部存在急剧掺气的表面漩滚区之下为急剧减速扩散的主流区，这是自由水跃的 典型状态。 明渠水流中水深从小于 hk 过渡到大于 hk 时，在水流表面上可看见水跃。 （1） 水跃共轭水深的计算公式： ( 1 8 1) 2 3 2 0 " ' − ′′ = + gh h q h α ( 1 8 1) 2 3 2 0 ' " − ′ = + gh h q h α 式中： ' h ——水跃的跃前水深， " h ——水跃的跃后水深
☑一一单宽流最，？=号B为过水断面宽度 (2)跃首急流的弗洛德数： F=40g2 (3)水跃长度的经验公式： L,=6.9(h-h) (4)水跃的能量损失△E AE=W+)-6+%2 2g 2g 当跃进前水深的弗洛德数略大于1(1〈F1〈1.7)时不能产生完整水跃，水面没有 漩滚，仅出现一系列起伏的单波，经长距离后才消失，此为波状水跃，消能效果差。 在堰闸下游收缩断面水流为急流，而下游河床多为缓流，常以水跃接，水跃的位置决 定于坝址收缩断面水深h的共轭水深h"与下游水深力，的相对大小，可能出现 三种不同的衔接形式。 1、临界式水跃衔接 2、远驱式水跃衔接 3、淹没式水跃衔 水泵性能实验 一、实验目的： 1.掌握离心泵特性曲线的测定方法。 2.掌握水泵串联、并联的特性 二、实验设备： 离心泵综合实验台 三、实验原理、方法（参考） 1、H一Q曲线 根据实验内容要求，在相应位置建立能量方程。 利用阀门调节流量，测定H、Q的数值。Q用计量水箱和秒表测定：H值可 由下式计算： H=M+P+Z+5-5 式中：H- -压力表读数，Mpa],换算成水柱高，[m 真空表读数，Mpa],换算成水柱高，ml
q ——单宽流量， B Q q = , B 为过水断面宽度。 （2）跃首急流的弗洛德数； 3 2 0 1 ' gh q Fr α = （3）水跃长度的经验公式： . ( ) " ' L j = 6 9 h − h （4）水跃的能量损失 ∆E ( ) ( ) ' " g V h g V E h 2 2 2 2 2 2 α1 1 α ∆ = + − + 当跃进前水深的弗洛德数略大于 1（1〈 Fr 1 〈1.7 时不能产生完整水跃，水面没 有 漩滚，仅出现一系列起伏的单波，经长距离后才消失，此为波状水跃，消能效果差。 在堰闸下游收缩断面水流为急流，而下游河床多为缓流，常以水跃 接，水跃的位置决 定于坝址收缩断面水深 hc 的共轭水深 " hc 与下游水深 ht 的相对大小，可能出现 三种不同的衔接形式。 1、临界式水跃衔接 2、远驱式水跃衔接 3、淹没式水跃衔接 水泵性能实验 一、实验目的： 1．掌握离心泵特性曲线的测定方法。 2．掌握水泵串联、并联的特性。 二、实验设备： 离心泵综合实验台 三、实验原理、方法(参考) 1、H—Q 曲线 根据实验内容要求，在相应位置建立能量方程。 利用阀门调节流量，测定 H、Q 的数值。Q 用计量水箱和秒表测定；H 值可 由下式计算： g v v H M V Z 2 2 1 2 2 − = + + + 式中：H——压力表读数，[Mpa] ，换算成水柱高，[m] V——真空表读数，[Mpa] ，换算成水柱高，[m]
Z一一压力表至真空表接出点之间的高度，[m 片，马一一泵进口流速，一般进口和出口管径相同，d,=d,5=片所 以 =0 2g 逐次改变阀门的开度，测得不同的？值和其相应得水头H值(M和 值)，在Q一H坐标系中得到相应的若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得 水泵得H一Q曲线。 2、N-Q曲线 测定泵在不同流量？时的泵输入功率M(为电机的输出功率)，绘制N一Q 曲线。 泵的实用功率N: 学 N(G-C)L2m 102×60 式中：M一一相应工况下的感应力矩，kgm ©，一一相应工况下的电机（泵）旋转角速度 ?一一相应工况下的电机（泵）旋转速度，转/分] F一一相应工况下的力臂上的作用力，kg L一一力臂长度，[m G一一相应工况下的砝码总重，kg] G。一一空转情况下平衡时的初始砝码重量，[kg 逐次改变阀门的开度，测得不同的？值和其相应泵实用功率从值，在Q一N 坐标系中得到相应得若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得水泵得N一Q曲 线 风机性能实验 一、实验目的：
Z——压力表至真空表接出点之间的高度，[m] 1 2 v ,v ——泵进口流速，一般进口和出口管径相同， 2 1 2 1 d = d ,v = v 所 以 0 2 2 1 2 2 = − g v v 逐次改变阀门的开度，测得不同的Q1 值和其相应得水头 H1 值（ M1和V1 值），在 Q—H 坐标系中得到相应的若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得 水泵得 H—Q 曲线。 2、N—Q 曲线 测定泵在不同流量Q1时的泵输入功率 N1（为电机的输出功率），绘制 N—Q 曲线。 泵的实用功率 N1， ,[ / ] 60 2 ( ) 60 2 1 1 0 1 1 1 1 1 kg m s n G G L n N = M ⋅ = F ⋅ L⋅ = − ⋅ ⋅ ⋅ π π ω 或 ,[ ] 102 60 ( 1 ) 2 1 1 kw G G L n N s × − ⋅ ⋅ = π 式中： M1——相应工况下的感应力矩， [kg.m] ω1——相应工况下的电机（泵）旋转角速度 n1——相应工况下的电机（泵）旋转速度，[转/分] F1——相应工况下的力臂上的作用力，[kg] L——力臂长度，[m] G1——相应工况下的砝码总重，[kg] G0 ——空转情况下平衡时的初始砝码重量，[kg] 逐次改变阀门的开度，测得不同的Q1值和其相应泵实用功率 N1值，在 Q—N 坐标系中得到相应得若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得水泵得 N—Q 曲 线 风机性能实验 一、实验目的：
1.熟悉风机性能测定装置的结构与基本原理。 2.掌握测定风机特性的实验方法。 二、实验设备： 风机综合实验台 三、实验原理、方法（参考）》 用U行测压计测定风机进口负压P,然后得出风机 静压Pt 用平衡由机6及平衡由机力壁刚定轴功率N 率n是计算 得出的，由测定的流量Q,风压 P和轴功率N用下列公式算出效率n。 P·g n=1000N (1) 式中P一风机全压(Pa) 。一风机风量(/s) 一轴功率( 为了测定风量Q,将风管断面分成5个等面积的圆 400 环，分别测定各圆环的动压值，P测点位置、测点半径 r如图2所示。 在横向（或纵向）共测定10个点的动压P =1000sinaPo (2) 式中，一倾斜式微压计读值(mm) 一倾斜式微压计倾角正弦 P。一倾斜式微压计内酒精密度(kgm) 一般可取P。=800kg/m3 g一重力加速度（ms2) 然后将测得的动压按下式进行平均 图2P测点位置、测点半径 PI= vPs+vps++vPr (3) 10 由平均动压P:计算断面平均流速V 2P V=P (4④) 式中p一空气密度（由测定的空气温度查出）(kgm)
1．熟悉风机性能测定装置的结构与基本原理。 2．掌握测定风机特性的实验方法。 二、实验设备： 风机综合实验台 三、实验原理、方法(参考) 用 U 行测压计测定风机进口负压 P ´ st,然后得出风机 静压 Pst。 用平衡电机 6 及平衡电机力臂测定轴功率 N。 风机效率η是计算得出的，由测定的流量 Q，风压 P 和轴功率 N 用下列公式算出效率η。 N P Q 1000 • η = (1) 式中 P—风机全压（Pa） Q—风机风量（m 3/s） N—轴功率（kw） 为了测定风量 Q，将风管断面分成 5 个等面积的圆 环，分别测定各圆环的动压值，Pdi测点位置、测点半径 r1如图 2 所示。 在横向（或纵向）共测定 10 个点的动压 Pdi g l P i di = ⋅ ⋅ ⋅ 0 sin 1000 α ρ (2) 式中 i l —倾斜式微压计读值（mm） —倾斜式微压计倾角正弦 ρ0 —倾斜式微压计内酒精密度（kg/m3） 一般可取 ρ0 =800 kg/m3 g—重力加速度（m/s 2） 然后将测得的动压按下式进行平均 图 2 Pdi测点位置、测点半径 2 10 1 2 10 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + + + = d d d d P P P P ⋯⋯ (3) 由平均动压 Pd计算断面平均流速 V ρ Pd V 2 = (4) 式中 ρ —空气密度（由测定的空气温度查出）（kg/m3）
20℃空气.p=1.205kg/m3 风量Q由断面平均风速V和风管截面积A算出 0=VA=vID (5) 式中D一园截面风管直径(D=0.4细〉 风机静压P,由风机进口U形测压计测得的进口负压，算出。 P=+△ (6) 式中P为进口负压值(Pa),U形管内装水，测得的是毫米水柱(mH0),须 将其换算成Pa,(1ml,0=9.81Pa) △为静压P测点至风机入口处的损失值，按标准规定取△=0.15Pd(Pa) 风机全压P为静压P,与动压Pa之和。 P=P,+p,=P,+1.15P 7 风机轴功率N用平衡电机测定 N=2mU(G-G) 60×1000 (8) 式中N一轴功率(kw 风机转速 (r/min) L一平衡电机力臂长度(m) C一风机运转时的平衡重量(N) G。一风机停机时的平衡重量(N) 最后由测得的轴功率N,风量Q和全压P用公式(1)计算风机效率n
20℃空气, ρ =1.205 kg/m3 风量 Q 由断面平均风速 V 和风管截面积 A 算出 4 2 D Q VA V π = = (5) 式中 D—园截面风管直径（D=0.4m） 风机静压 Pst 由风机进口 U 形测压计测得的进口负压 Pst′ 算出。 Pst = Pst′ + ∆ (6) 式中 Pst′ 为进口负压值（Pa），U 形管内装水，测得的是毫米水柱（mmH2O）,须 将其换算成 Pa，（1mmH2O=9.81Pa） Δ 为静压 Pst′ 测点至风机入口处的损失值，按标准规定取Δ=0.15Pd（Pa） 风机全压 P 为静压 Pst 与动压 Pd 之和。 P Pst Pd Pst 15Pd = + = ′ +1. (7) 风机轴功率 N 用平衡电机测定。 60 1000 2 ( ) 0 × − = nL G G N π (8) 式中 N—轴功率（kw） n—风机转速（r/min） L—平衡电机力臂长度（m） G—风机运转时的平衡重量（N） G0—风机停机时的平衡重量（N） 最后由测得的轴功率 N，风量 Q 和全压 P 用公式（1）计算风机效率η
