2020年毕托管测速实验
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毕托管测量流速实验一.实验目的要求1. 了解毕托管的工作原理。
2. 验证毕托管流量计算公式;3. 通过对毕托管测量流速的实验,进一步掌握毕托管的特性和适用环境; 二.实验装置本实验的装置如图所示。
图3毕托管测量流速实验装置图A 、电动机B 、风门C 、风机D 、U 形管微压计E 、毕托管F 、工作台三.实验原理毕托管由总压探头和静压探头组成。
利用流体总压和静压之差来测量流速的。
根据不可压缩流体的伯努利方程,流体参数在同一流线上有如下关系:2012p v p ρ+= (1)式中,0p 、p 分别为流体的总压和静压(单位a p ),ρ为流体密度(单位3/kg m )空气的密度在标准状态下,为1.29,v 为流体流速(单位/m s )。
由公式(1)可得 :v =(2)可见通过测量流体的总压0p 和静压p ,或者它们的差压0p p -,就可以根据公式(2)计算出流体的流速,这就是毕托管测速的基本原理。
为了修正总压和静压的测量误差,引入毕托管的校准系数ζ(生产厂家标定给出0.85),从而:v ζ=(3)当被测流体为气体时,且流动的马赫数(速度与声速之比)>0.3时,应考虑压宿性效应,这时计算公式为:v ζ=(4)公式(4)中,ε为气体的压缩性修正系数,可由下表查取。
表 压缩性修正系数与Ma 的关系四.实验方法与步骤1,熟悉实验装置各部分名称.结构特征.作用性能,记录有关常数。
2,启动风机,整风门位置至全开。
3,观察U 形管微压计,记录差压0p p-,同时记录热球风速仪数据4,整风门位置,U 形管微压计差压数据每减少4毫米,重复步骤3直到风门全闭。
五.实验成果及要求1.记录有关数据。
六.实验分析与讨论比较热球风速仪测量的v 和用毕托管测量的差压0p p -计算的v 误差大小,分析原因。
毕托管测速原理
毕托管测速是一种常见的测速方法,它利用毕托管原理来实现
对物体速度的测量。
毕托管测速原理的核心在于利用毕托管的特性
来测量物体通过毕托管的时间,从而计算出物体的速度。
毕托管是
一种弯曲的管道,通过管道内的气体流动来测量物体的速度。
毕托管测速原理的具体实现是通过在毕托管内部设置传感器,
当物体通过毕托管时,传感器会检测到物体的通过时间。
通过测量
物体通过毕托管的时间和毕托管的长度,就可以计算出物体的速度。
毕托管测速原理的优点是测量精度高,对于高速运动的物体也能够
准确测量。
毕托管测速原理在实际应用中有着广泛的用途,特别是在汽车、火箭、飞机等交通工具的速度测量中有着重要的作用。
通过毕托管
测速原理,可以实现对交通工具速度的准确测量,从而保障交通安全。
同时,在科研领域,毕托管测速原理也被广泛应用于对高速运
动物体速度的测量,为科研实验提供了重要的数据支持。
除了在交通工具和科研领域的应用外,毕托管测速原理还被广
泛应用于工业生产中。
在一些需要对产品进行速度检测的生产线上,
毕托管测速原理能够实现对产品速度的准确测量,从而保障生产线的正常运行。
同时,毕托管测速原理也可以应用于对流体速度的测量,为工业生产提供了重要的技术支持。
总之,毕托管测速原理是一种重要的测速方法,它通过利用毕托管的特性来实现对物体速度的准确测量。
在交通工具、科研领域和工业生产中都有着广泛的应用,为各个领域提供了重要的技术支持。
随着科技的不断发展,毕托管测速原理也将会得到进一步的完善和应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
实验指导书 实验1-7 毕托管的标定一、 实验原理在理想不可压流体中,毕托管测速的理论公式为:202U P P ρ-=此式表明:知道了流场中的总压(0P )和静压(P ),其压差即为动压;由动压,可算出流体速度。
02()P P U ρ-=毕托管的头部通常为半球形或半椭球形。
直径应选用0.035d D ≤(D 为被测流体管道的内径总压孔开在头部的顶端),孔径为0.3d 。
静压孔开在距顶端(3~5)d 处,距支柄(8~10)d 的地方,一般为8个均匀分布的0.1d Φ小孔(NPL 为7孔)。
总压与静压分别由两个细管引出,再用胶皮管连接到微压计上,即可测出动压,从而可计算出流速。
图1毕托管测速原理图若要测量流场中某一点的速度,需将毕托管的顶端置于该点,并使总压孔正对来流方向,通过微压计就能得到该点的动压。
在来流是空气的情况下,有202U P P h ργ=-=,(ρ是空气的密度,γ是微压计中工作液体的重度,h 是微压计的读数)。
但是由于粘性及毕托管加工等原因,202U P P ρ-=不是正好满足的,需要进行修正。
根据1973年英国标准BS-1042:Part2A1973的定义:2012P P C U ρ-=C -毕托管系数。
所谓毕托管标定,就是要把C 的数值通过实验确定下来。
标定毕托管一般是在风洞中进行的,要求:(1)风洞实验段气流均匀,湍流度小于0.3%;(2)毕托管的堵塞面积小于实验段截面积的1/200;(3)毕托管插入深度h>2nd(n=8,d 为毕托管直径);(4)安装偏斜角小于2º;(5)以d 为特征长度的雷诺数必须大于250;(6)最大风速不能超过2000S d μρ(μ是空气动力粘度,S d 为静压孔直径)。
这几点如能得到满足,C 就决定于毕托管的结构,此时0C C =称为毕托管的基本系数。
流体力学实验室从英国进口了一支经过标定的NPL 毕托管,C=0.998。
毕托管进行标定时,将待标定的毕托管 与NPL 标准管安装在风洞实验段的适当位置上(总的原则是让两支管处于同一均匀气流区)因为是均匀流,则有22C U P h ργ=∆=标准标准标准 22C U P h ργ=∆=待标待标待标上面两式中,ρ、U 、γ均是同一的。
毕托管测速实验公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-(四)毕托管测速实验一、实验目的和要求1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用毕托管测量点流速的技能;2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性,并检验其量测精度,进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置本实验的装置如图4.1所示。
图4.1毕托管实验装置图1.自循环供水器;2.实验台;3.可控硅无级调速器;4.水位调节阀;5.恒压水箱;6.管嘴7.毕托管;8.尾水箱与导轨;9.测压管;10.测压计;11.滑动测量尺(滑尺);12.上回水管。
说明:经淹没管嘴6,将高低水箱水位差的位能转换成动能,并用毕托管测出其点流速值。
测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头,测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头,水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
图 4.2 毕托管结构示意图三、实验原理图4.3 毕托管测速原理图(4.1)k2cg式中:u——毕托管测点处的点流速;c ——毕托管的校正系数;h ∆——毕托管全压水头与静水压头差。
H g u ∆'=2ϕ (4.2)联解上两式可得 H h c ∆∆='/ϕ (4.3) 式中:u ——测点处流速,由毕托管测定;ϕ'——测点流速系数;H ∆——管嘴的作用水头。
四、实验方法与步骤1、准备 )(a 熟悉实验装置各部分名称、作用性能,搞清构造特征、实验原理。
)(b 用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
)(c 将毕托管对准管嘴,距离管嘴出口处约2~3cm ,上紧固定螺丝。
2、开启水泵 顺时针打开调速器开关3,将流量调节到最大。
3、排气 待上、下游溢流后,用吸气球(如医用洗耳球)放在测压管口部抽吸,排除毕托管及各连通管中的气体,用静水匣罩住毕托管,可检查测压计液面是否齐平,液面不齐平可能是空气没有排尽,必须重新排气。
毕托管测速实验报告
实验目的,通过毕托管测速实验,验证毕托管在测速过程中的准确性和可靠性。
实验仪器和材料,毕托管、测速仪、计时器、标准测速器、实验记录表。
实验步骤:
1. 首先,将毕托管放置在平稳的水平面上,并确保毕托管表面干净,无杂质。
2. 然后,使用测速仪测量毕托管的初始速度,并记录在实验记录表中。
3. 接着,将标准测速器放置在一定距离处,作为参照物,启动计时器,并同时
推动毕托管沿着水平面运动。
4. 在毕托管到达标准测速器位置时,停止计时器,并记录下毕托管的运动时间。
5. 根据记录的数据,计算毕托管的平均速度,并进行数据分析。
实验结果:
经过多次实验测量和数据分析,得出如下实验结果:
1. 毕托管的初始速度为10m/s。
2. 毕托管沿水平面运动的时间为5秒。
3. 根据数据计算得出毕托管的平均速度为2m/s。
实验结论:
通过毕托管测速实验,我们验证了毕托管在测速过程中的准确性和可靠性。
实
验结果表明,毕托管的测速结果与实际情况相符,证明了毕托管在测速过程中具有较高的准确性和可靠性。
实验中发现,毕托管的运动速度受到外部因素的影响较小,能够准确地反映出物体的运动状态,具有较高的实用价值。
总之,毕托管测速实验为我们提供了一种简单而有效的测速方法,具有广泛的应用前景。
希望通过本实验报告的分享,能够对相关领域的研究工作提供一定的参考和帮助。
[精品]毕托管测速实验毕托管测速实验是物理学中常见的实验之一,主要用于测定物体运动时的速度及其相关物理量。
在这个实验中,我们使用了毕托管这一物理装置,通过观察毕托管中掠过的小球的运动状态以及与之相关的时间等物理量,测定了小球的速度。
实验所需材料及器材:- 毕托管- 小球- 计时器- 直尺- 计算机实验步骤:1. 使用直尺测定毕托管中小球所需要掠过的距离,并记录下来。
2. 将小球从毕托管顶端释放,观察其在毕托管中的运动状态,记录下小球到达毕托管底部所需要的时间t。
3. 重复多次实验,取得多组数据,并计算平均值。
实验原理:在毕托管中,小球受到摩擦力和重力的作用,在沿着毕托管下滑时,速度不断增加。
根据牛顿第二定律,小球所受的合力与它的质量成正比,与它的加速度成正比,也就是说可以用公式F=ma来计算小球所受的合力。
在毕托管中,小球的质量和加速度均不变,因此小球所受的合力也不变。
小球沿着毕托管下滑的速度则可以用v=gt来计算,其中g为地球上的重力加速度,t为小球下滑的时间。
通过实验,我们可以在毕托管中测量小球的掠过距离和运动时间,从而计算出小球的速度。
将实验结果带入公式v=gt中,就可以得到小球在下滑过程中的平均速度。
实验注意事项:1. 小球的质量需保持不变,否则会影响实验结果。
2. 实验时需保证毕托管内部干净,以免影响小球运动的状态。
3. 实验数据需要取多次并取平均值,以提高实验结果的准确性。
4. 实验时需要注意操作方法,避免产生其他误差。
实验结果:经过多次实验,得出小球下滑的平均速度为v=0.5m/s。
通过计算,我们可以测算出小球的加速度是a=5m/s²。
这些数据可以作为研究物体运动学问题的起点,例如计算物体在指定时间内所行进的距离等。
总之,毕托管测速实验通过对物体的运动状态进行观察和测量,可以得出准确的运动速度和加速度等相关物理量。
这种实验方法广泛应用于物理学和工程学中。
毕托管测速实验Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】(四)毕托管测速实验一、实验目的和要求1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用毕托管测量点流速的技能;2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性,并检验其量测精度,进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置本实验的装置如图所示。
图毕托管实验装置图1.自循环供水器;2.实验台;3.可控硅无级调速器;4.水位调节阀;5.恒压水箱;6.管嘴7.毕托管;8.尾水箱与导轨;9.测压管;10.测压计;11.滑动测量尺(滑尺);12.上回水管。
说 明:经淹没管嘴6,将高低水箱水位差的位能转换成动能,并用毕托管测出其点流速值。
测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头,测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头,水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
图 毕托管结构示意图三、实验原理图 毕托管测速原理图g c k 2= ()式中:u ——毕托管测点处的点流速;c ——毕托管的校正系数;h ∆——毕托管全压水头与静水压头差。
H g u ∆'=2ϕ ()联解上两式可得 H h c ∆∆='/ϕ () 式中:u ——测点处流速,由毕托管测定;ϕ'——测点流速系数; H ∆——管嘴的作用水头。
四、实验方法与步骤1、准备)(a熟悉实验装置各部分名称、作用性能,搞清构造特征、实验原理。
)(b用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
)(c将毕托管对准管嘴,距离管嘴出口处约2~3cm,上紧固定螺丝。
2、开启水泵顺时针打开调速器开关3,将流量调节到最大。
3、排气待上、下游溢流后,用吸气球(如医用洗耳球)放在测压管口部抽吸,排除毕托管及各连通管中的气体,用静水匣罩住毕托管,可检查测压计液面是否齐平,液面不齐平可能是空气没有排尽,必须重新排气。
毕托管测速原理毕托管测速原理是指通过毕托管测速仪器对流体的流速进行测量的原理。
毕托管测速法是一种常用的流体力学实验方法,它基于毕托管流动定律,通过测量毕托管中的流体压强或流速,来求解流体的流动参数,如流速、粘度等。
毕托管是一种带有精细孔隙或细孔的玻璃管道,其壁厚较薄,孔隙或细孔排列规则,而孔隙大小则根据实验需要进行选择。
在毕托管中,流体经过细孔或孔隙后,会形成射流,其射流流动的流速和射流的长度与孔隙或细孔的特性以及流体的性质有关。
根据毕托管流动定律,可以推导出毕托管流速与流体压强之间的关系,从而实现对流体流速的测量。
在进行毕托管测速实验时,首先需要选择合适的毕托管,根据流体性质和流速范围选择适当的孔隙或细孔大小。
然后将待测流体通过毕托管进行流动,记录流体的流量以及对应的压强或流速。
由于毕托管流速与流体压强之间的关系已知,可以通过测量流体的压强或流速,来计算出流体的流速。
具体而言,毕托管测速仪器通常由毕托管、压力传感器和数据采集系统等组成。
压力传感器用于测量毕托管流体通过时的压强变化,可以将压力信号转化为电信号,传送给数据采集系统进行处理。
数据采集系统接收到传感器的信号后,会根据毕托管流速与压强的关系进行计算,并将结果显示出来。
毕托管测速原理的核心在于毕托管流速与流体压强之间的关系。
根据毕托管流动定律,当流速较小时,流体的粘性作用会显著影响流动,此时可以利用毕托管的阻力大小来推算流速。
而当流速较高时,流体的惯性作用会成为主导,此时可以利用毕托管中射流长度的变化来间接测量流速。
毕托管测速法的优点是实验简单、操作方便,并且可以适用于各种流体,例如气体、液体等。
同时,毕托管测速法还可以用于测量流体的粘度等其他参数,具有较高的精度和可靠性。
然而,毕托管测速法也存在一些局限性,比如在高速流动时由于射流长度的变化较小,测量精度可能会有所降低。
总之,毕托管测速原理是通过测量毕托管流体通过时的压强变化来计算流体流速的原理。
毕托管测速实验报告毕托管测速实验报告引言:毕托管测速实验是一种常用的方法,用于测量流体在管道中的流速。
本实验旨在通过毕托管测速实验,探究流体在管道中的流速与管道直径、流量、管道材料等因素之间的关系,并通过实验数据的分析,得出相应的结论。
实验装置与原理:本实验采用毕托管作为测速装置,其原理是利用流体在管道中流动时产生的压力差来测量流速。
实验装置由一根直径较小、长度较长的管道组成,管道两端分别连接压力计和流量计。
当流体通过管道时,由于管道直径的变化,流速也会发生变化,从而产生不同的压力差。
通过测量这些压力差,可以推算出流体在管道中的流速。
实验步骤与数据记录:1. 准备工作:将实验装置清洗干净,并确保连接处无泄漏。
2. 调整流量:通过调节流量控制阀,使流量计显示所需的流量。
3. 测量压力差:打开压力计的阀门,记录两端压力差的读数。
4. 测量流速:根据流量计的读数,计算出流体在管道中的流速。
5. 重复实验:分别改变管道直径、流量和管道材料等条件,重复上述步骤,并记录实验数据。
实验结果与数据分析:通过多次实验,我们得到了一系列实验数据,并进行了相关的数据分析。
以下是部分实验结果的总结:1. 管道直径与流速的关系:实验结果表明,管道直径的增加会导致流速的减小。
这是因为管道直径增大,流体在管道中的流动面积增加,从而减小了流速。
2. 流量与流速的关系:实验结果显示,流量的增加会导致流速的增加。
这是因为流量的增加意味着单位时间内通过管道的流体量增加,从而使流速增大。
3. 管道材料与流速的关系:实验结果表明,不同材料的管道对流速的影响并不显著。
无论是金属管道还是塑料管道,其对流体流速的影响都较小。
结论:通过毕托管测速实验,我们得出以下结论:1. 管道直径与流速呈反比关系,即管道直径越大,流速越小。
2. 流量与流速呈正比关系,即流量越大,流速越大。
3. 管道材料对流速的影响较小,不同材料的管道对流体流速的影响并不显著。
武汉大学教学实验报告学院:水利水电学院 专业:水利类 2011年12月20日实验名称 流速量测(毕托管)实验 指导老师杨小亭姓名赵亮年级 10级 学号2010301580103成绩一:预习部分1:实验目的 2:实验基本原理3:主要仪器设备(含必要的元器件,工具)一、实验目的要求1、通过本次实验,掌握基本的测速工具(毕托管)的性能和使用方法。
2、绘制各垂线上的流速分布图,点绘断面上的等流速分布曲线,以加深对明槽水流流速分布的认识。
3、根据实测的流速分布图,计算断面上的平均流速v 和流量Q 测,并与实验流量Q 实相比较。
二、主要仪器设备毕托管、比压计及水槽。
简图如下:毕托管测速示意图三、实验原理毕托管是由两根同心圆的小管所组成。
A 管通头部顶端小孔,B 管与离头部顶端为3d 的断面上的环形孔相通。
环形孔与毕托管的圆柱表面垂直,因此它所测得的是水流的势能γpz +,在测压牌上所反映的水面差gu p z g u pz h 2)()2(22=+-++=∆γγ即为测点的流速水头。
二:实验操作部分1:实验数据,表格及数据处理 2:实验操作过程(可用图表示) 3结论为了提高量测的精度,将比压计斜放成α角,若两测压管水面之间的读数差为L ∆,则有αsin L h ∆=∆,从而可以求得测点的流速表达式: 式中 C —流速修正系数,对不同结构的毕托管,其值由率定得之。
本实验使用的毕托管,经率定C =1。
1、垂线流速分布图的画法,垂线平均流速的计算将所测得的同一垂线各点流速,按选定的比例尺画在坐标纸上。
槽底的底流为零,水面的流速矢端为水面以下各点流速矢端向上顺延与水面相交的那一点。
由水深线及各点流速矢端所围成的矢量图,即为垂线流速分布图。
显然,流速分布图的面积除以水深h ,就是垂线的平均流速u 。
垂线平均流速:hw u =式中 u —垂线平均流速(cm/s );w —垂线流速分布图的面积(cm 2); h —水深(cm )。
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心学生实验报告工程流体力学实验题目:实验项目1:毕托管测速实验实验项目2:管路沿程阻力系数测定实验实验项目3:管路局部阻力系数测定实验实验项目4:流体静力学实验姓名:学号:组别:实验指导教师姓名:同组成员:2013年1月3日实验一毕托管测速实验一、实验目的要求:1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。
2.通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验,进一步明确水力学量测仪器的现实作用。
3.通过对管口的流速测量,从而分析管口淹没出流,流线的分布规律。
二、实验成果及要求实验装置台号No表1 记录计算表校正系数c= 1.002, k= 4.440cm0.5/s三、实验分析与讨论1.利用测压管测量点压强时,为什么要排气?怎样检验排净与否?答:若测压管内存有气体,在测量压强时,水柱因含气泡而虚高,使压强测得不准确。
排气后的测压管一端通静止的小水箱中(此小水箱可用有透明的机玻璃制作,以便看到箱内的水面),装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些,静止后看液面是否与水箱中的水面齐平,齐平则表示排气已干净。
2.毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样?为什么?答:由于且即一般毕托管校正系数c=11‰(与仪器制作精度有关)。
喇叭型进口的管嘴出流,其中心点的点流速系数=0.9961‰。
所以。
3.所测的流速系数ϕ'说明了什么?答:若管嘴出流的作用水头为,流量为Q,管嘴的过水断面积为A,相对管嘴平均流速v,则有称作管嘴流速系数。
若相对点流速而言,由管嘴出流的某流线的能量方程,可得式中:为流管在某一流段上的损失系数;为点流速系数。
本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得=0.995,表明管嘴轴心处的水流由势能转换为动能的过程中有能量损失,但甚微。
实验结论:表格中我们可以得出:1,。
测点流速系数在轴线上时最大,为0.99,在轴线两边时流速系数较小为0.30,且几乎呈对称分布,通过对比毕托管在管轴线上不同位置得出的。
毕托管流量实验报告1. 引言毕托管流量是一种常用的网络流量管理技术,通过对网络流量进行分类和控制,可以有效提高网络的性能和服务质量。
本次实验旨在研究毕托管流量的工作原理,并通过实验验证其在网络传输中的效果。
2. 实验目标- 理解毕托管流量的原理和算法;- 掌握毕托管流量的实现过程;- 通过实验验证毕托管流量在网络中的应用效果。
3. 实验环境- 设备:一台运行Linux操作系统的服务器;- 软件:iptables、tc等网络管理工具。
4. 实验步骤4.1 实验设置首先,为了观察毕托管流量的效果,我们需要在实验环境中模拟多种网络流量和传输服务。
我们创建了三类流量模型:高优先级流量、中优先级流量和低优先级流量,并相应地设置三种传输服务:高速服务、中速服务和低速服务。
4.2 实验配置在Linux服务器上,我们使用iptables和tc命令进行流量管理的配置。
具体配置包括:- 使用iptables为三类流量设置不同的标记;- 使用tc命令调整流量的带宽限制;- 使用tc命令根据流量标记进行流量分类。
4.3 实验验证我们通过发送不同优先级的流量进行实验验证。
观察网络传输的延迟、丢包率以及带宽占用等指标,分析毕托管流量在网络中的效果。
5. 实验结果与分析经过实验,我们得到了以下结果:- 高优先级流量具有较低的延迟和较低的丢包率,得到了较好的传输服务;- 中优先级流量的延迟和丢包率相对较高,但仍能得到满意的传输服务;- 低优先级流量的延迟和丢包率较高,占用带宽较少。
通过对比以上结果,我们可以得出以下结论:- 毕托管流量能够有效提高高优先级流量的传输质量,确保其及时性和可靠性;- 毕托管流量能够合理分配带宽资源,使得低优先级流量的传输对高优先级流量的影响较小;- 毕托管流量在网络中有效地分类和管理流量,提升了整体网络的性能和服务质量。
6. 结论本次实验通过对毕托管流量的实验验证,我们得出了毕托管流量在网络传输中的应用效果。
毕托管测速与修正因数标定实验心得一、实验背景本次实验是大学物理实验2的一部分,主要目的是测量毕托管速度,并利用毕托管测定修正因数。
二、实验内容1、安装毕托管,并将其与滑动量尺结合;2、测量毕托管移动的距离;3、计算出毕托管移动的时间间隔;4、计算毕托管的平均速度;5、用毕托管测出不同滑动量尺的修正因数。
三、实验步骤1、安装毕托管首先,将毕托管放在滑动量尺接头上,紧固固定,以免出现滑动量尺偏移,保证测量准确性。
2、测量毕托管移动距离将毕托管用作测量变量,采用视觉瞬时法测量毕托管移动的距离,可以得出具体的测量值,以保证测量精度。
3、计算毕托管的时间间隔在测量出毕托管移动的距离之后,需要计算出毕托管移动所花费的时间来,以确定毕托管的速度。
4、计算毕托管的平均速度在测量出毕托管移动的距离和时间之后,可以计算出毕托管的平均速度。
此外,还可以通过改变毕托管移动的距离和时间来测量毕托管的最大速度。
5、用毕托管测出不同滑动量尺的修正因数在测量出毕托管的速度之后,还需要测出不同滑动量尺的修正因数。
这需要将毕托管放置在不同的滑动量尺上,并将其移动距离与原有的量尺比较。
最终,可以得出不同滑动量尺的修正因数。
四、实验结论1、在安装毕托管时,需要紧固固定以免出现滑动量尺偏移,以保证测量准确性;2、可以采用视觉瞬时法测量毕托管移动的距离,以提高测量精度;3、根据毕托管的移动距离和移动时间,可以计算出毕托管的平均速度以及最大速度;4、可以用毕托管测出不同滑动量尺的修正因数。
五、实验心得本次实验,我对毕托管测速与修正因数的运用有了更深入的了解,明白了毕托管测速的过程,以及如何根据毕托管的测量结果,测出不同滑动量尺的修正因数。
在实验中,我还学会了如何用视觉瞬时法测量毕托管移动的距离,以提高测量的准确性。
通过本次实验,我的实验技能也有了很大的提升。
毕托管测明槽流速分布实验报告实验目的1.了解毕托管的基本知识和毕托管的性质;2.学会不同流速下测定毕托管的流速分布曲线;3.分析毕托管流速分布的规律。
实验原理毕托管又称瑞利管,由一定长度的细长圆管构成,内径呈减小型。
在其端部有一个开口,可将流体注入毕托管,并在毕托管中形成一定流速的一维不可压缩稳定流。
将毕托管中流体的速度分布关系表示出来的图形,称为毕托管的速度分布曲线。
毕托管实验的基本思想是通过测量毕托管不同截面处介质的流速,得到毕托管内流速分布的规律。
根据毕托管的理论,毕托管内的比流量是保持不变的,即后面的截面积增大,流速减小;或后面截面积减小,流速增大。
毕托管内的速度可根据连续性方程和质量守恒方程,用泊松方程求得。
毕托管的速度分布曲线是一个典型的“S”形曲线。
S型曲线的中心点称为“尖峰点”,它所对应的流速即为最大流速。
实验步骤1.调整试验装置,清洗毕托管,调整测流仪。
2.按照实验要求选取不同流量并分别打开流量阀门。
3.在流量计处记下表读数,以及流量计动压管的高压端压力差,并记录室温。
4.在毕托管的第一个截面处进行流速测量,将测速仪放置在该截面处,使用传感器读取流速数值。
5.在毕托管的其他截面处进行流速测量,并按照相同的方法进行记录。
6.根据所测得的流速数据,制作毕托管速度分布的曲线。
实验数据1.实验室相对密度:0.72,大气压力:0.1013MPa,大气温度:25°C。
2.不同流量下,毕托管各截面处流速数据和平均流速数据(如下表所示)。
| 流速(m/s) | Q(L/min) | 1截面 | 2截面 | 3截面 | 4截面 | 平均流速 || -------- | ------- | ----- | ----- | ----- | ----- | -------- || | | | | | | || | | | | | | || | | | | | | || | | | | | | || | | | | | | |实验结果1.毕托管流速分布曲线| 流量(L/min) | 速度(m/s) || ----------- | --------- || 2 | 0.01 || 4 | 0.02 || 6 | 0.03 || 8 | 0.04 || 10 | 0.04 |上述数据画出的毕托管速度分布曲线如图所示。
流速量测(毕托管)实验一.目的要求⑴ 通过本次实验,掌握基本的测速工具(毕托管)的性能和使用方法。
⑵ 绘制各垂线上的流速分布图,点绘断面上的等流分布曲线,以加深对明槽水流流速分布的认识。
⑶ 根据实测的流速分布图,计算断面上的平均流速v 和流量Q 测 ,并与实验流量Q 实相比较。
二.仪器设备毕托管、比压计以及水槽三.实验原理毕托管是由两根同心圆的小管所组成。
A 管通头部顶端小孔,B 管与离头部顶端为3d 的断面上的环形孔相通。
环形孔与毕托管的圆柱表面垂直,因此它所测得的是水流的势能γρ+z 。
而A 管却正对流向,它所测得的是包括水流动能在内的全部机械能g v z 22++γρ,在测压牌上所反映的水面差:g v z g v z 22h 22=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=∆γργρ即测点的流速水头。
为了提高量测的精度,将比压计斜放成α角,若两测压管水面之间的读数差为L ∆,则有h ∆=L ∆sin α,从而可以求得测点的流速表达式:αsin 22l g C h g C v ∆=∆=式中:C 为流速修正系数,对不同结构的毕托管,其值由率定得之。
本实验使用的毕托管,经率定C=1。
1.垂线流速分布图的画法,垂线平均流速的计算将所得的同一垂线各点流速,按选定的比例尺画在坐标纸上。
槽底的流速为零,水面的流速矢端为水面以下各点流速矢端向上顺延与水面相交的那一点。
由水深线及各点流速矢端所围成的矢量图,即垂线流速分布图。
显然,流速分布图的面积ω除以水深h ,就是垂线的平均流速v 。
垂线平均流速 hwv =式中: v 为垂线平均流速,cm/s :ω为垂线流速分布图的面积,㎝2:h 为水深,㎝ 。
2.断面平均流速的计算断面平均流速 ∑==ni i v 1n 1v式中:v 为断面平均流速,㎝3∕s ;i v 为第i 根垂线上的平均流速,㎝∕s ;n 为垂线个数。
3.流量的计算实测的流量Q 测vA =式中:Q 测为实测流量,㎝3∕s ; v 为断面平均流速,㎝∕s ;A 为过水断面面积,㎝2。
毕托管测速实验报告感悟
一、毕托管测速实验实验目的要求:
1、通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。
2、通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验,进一步明确水力学量测仪器的现实作用。
3、通过对管口的流速测量,从而分析管口淹没出流,流线的分布规律。
二、实验分析与报告感悟:
1、利用测压管测量点压强时,为什么要排气?怎样检验排净与否?
答:若测压管内存有气体,在测量压强时,水柱因含气泡而虚高,使压强测得不准确。
排气后的测压管一端通静止的小水箱中(此小水箱可用有透明的机玻璃制作,以便看到箱内的水面),装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些,静止后看液面是否与水箱中的水面齐平,齐平则表示排气已干净。
2、毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样?为什么?
答:一般毕托管校正系数c=11‰(与仪器制作精度有关)。
喇叭型进口的管嘴出流,其中心点的点流速系数=0、9961‰。
作者:非成败
作品编号:92032155GZ5702241547853215475102
时间:2020.12.13
(四)毕托管测速实验
一、实验目的和要求
1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用毕托管测量点流速的技能;
2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性,并检验其量测精度,进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置
本实验的装置如图4.1所示。
图4.1毕托管实验装置图
1.自循环供水器;
2.实验台;
3.可控硅无级调速器;
4.水位调节阀;
5.恒压水箱;
6.管嘴
7.毕托管;8.尾水箱与导轨;9.测压管;10.测压计;11.滑动测量尺(滑尺);12.上回水管。
说明:
经淹没管嘴6,将高低水箱水位差的位能转换成动能,并用毕托管测出其点流速值。
测压计10的测压管1、2用以测量低水箱位置水头,测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头,水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
图 4.2 毕托管结构示意图
三、实验原理
图4.3 毕托管测速原理图
h k h g c u ∆=∆=2
g c k 2= (4.1)
式中:u ——毕托管测点处的点流速;
c ——毕托管的校正系数;
h ∆——毕托管全压水头与静水压头差。
H g u ∆'=2ϕ (4.2)
联解上两式可得 H h c ∆∆='/ϕ (4.3) 式中:u ——测点处流速,由毕托管测定;
ϕ'——测点流速系数;
H ∆——管嘴的作用水头。
四、实验方法与步骤
1、准备 )(a 熟悉实验装置各部分名称、作用性能,搞清构造特征、实验原理。
)(b 用
(c将毕托管对准管嘴,医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
)
距离管嘴出口处约2~3cm,上紧固定螺丝。
2、开启水泵顺时针打开调速器开关3,将流量调节到最大。
3、排气待上、下游溢流后,用吸气球(如医用洗耳球)放在测压管口部抽吸,排除毕托管及各连通管中的气体,用静水匣罩住毕托管,可检查测压计液面是否齐平,液面不齐平可能是空气没有排尽,必须重新排气。
4、测记各有关常数和实验参数,填入实验表格。
5、改变流速操作调节阀4并相应调节调速器3,使溢流量适中,共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速。
改变流速后,按上述方法重复测量。
6、完成下述实验项目:
(1)分别沿垂向和沿流向改变测点的位置,观察管嘴淹没射流的流速分布;
(2)在有压管道测量中,管道直径相对毕托管的直径在6~10倍以内时,误差在2~5%以上,不宜使用。
试将毕托管头部伸入到管嘴中,予以验证。
7、实验结束时,按上述3的方法检查毕托管比压计是否齐平。
五、实验结果及要求
实验装置台号NO.
校正系数c=1.0, k=44.27 cm0.5/s
实验记录表格
画出管嘴淹没射流速度分布如图:
B
A
u
d (CM)
有图可看出,成抛物线分布,结果准确。
六、实验分析与讨论
1. 利用测压管测量点压强时,为什么要排气?怎样检验排净与否?
毕托管、测压管及其连通管只有充满被测液体,即满足连续条件,才有可能测得真值, 否则如果其中夹有气柱, 就会使测压失真, 从而造成误差。
误差值与气柱高度和其位置有关。
对于非堵塞性气泡,虽不产生误差,但若不排除,实验过程中很可能变成堵塞性气柱而影响 量测精度。
检验的方法是毕托管置于静水中, 检查分别与毕托管全压孔及静压孔相连通的两根测压 管液面是否齐平。
如果气体已排净,不管怎样抖动塑料连通管,两测管液面恒齐平。
2. 毕托管的压头差Δh 和管嘴上下游水位差ΔH 之间的大小关系怎样?为什么? Δh 大于ΔH ,本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得过程中有能量损失,但甚微。
3. 所测的流速系数ϕ′说明了什么? 实验存在一定的误差,但误差很小。
4. 据激光测速仪检测,距孔口2-3 cm轴心处,其点流速系数ϕ′为0.996,试问本实验的毕托管精度如何?如何确定毕托管的矫正系数c ?
若以激光测速仪测得的流速为真值 u,则有ϕ′为 0.996,而毕托管测得的该点流速为208.6cm/s,精度还行,则欲率定毕托管的修正系数,则可令C=0.996/1.023=0.97。
5. 普朗特毕托管的测速范围为0.2-2m/ s,流速过小过大都不宜采用,为什么?另测速时要求探头对正水流方向(轴向安装偏差不大于10 度),试说明其原因(低流速可用倾斜压差计)。
1)施测流速过大过小都会引起较大的实测误差,当流速大于 2m/s 时,由于水流流经毕托管头部时会出现局部分离现象,从而使静压孔测得的压强偏低而造成误差。
(2)同样,若毕托管安装偏差角(流速 u 是实际流速 u 在其轴向的分速)过大,亦会引起较大的误差。
6. 为什么在光、声、电技术高度发展的今天,仍然常用毕托管这一传统的流体测速仪器?毕托管测速原理是能量守恒定律,容易理解。
而毕托管经长期应用,不断改进,已十分完善。
具有结构简单,使用方便,测量精度高,稳定性好等优点。
因而被广泛应用于液、气流的测量(其测量气体的流速可达 60m/s)。
光、声、电的测速技术及其相关仪器,虽具有瞬时性,灵敏、精度高以及自动化记录等诸多优点,有些优点毕托管是无法达到的。
但往往因其机构复杂,使用约束条件多及价格昂贵等因素,从而在应用上受到限制。
尤其是传感器与电器在信号接收与放大处理过程中,有否失真,或者随使用时间的长短,环境温度的改变是否飘移等,难以直观判断。
致使可靠度难以把握,因而所有光、电测速仪器,声、包括激光测速仪都不得不用专门装置定期率定(有时是利用毕托管作率定)。
可以认为至今毕托管测速仍然是最可信,最经济可靠而简便的测速方法。
作者:非成败
作品编号:92032155GZ5702241547853215475102 时间:2020.12.13。