热网水利工况实验---伯努利
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GKW-1热网水利工况实验台（伯努利方程）
一、实验目的：
使用热网水力工况模型实验装置进行几种水力工况变化的实验，能直接了解热网水压图的变化情况，巩固热水网路水力工况计算的基本原理。掌握水力工况分析方法、验证热水网路水压图和水力工况的理论。
二、实验原理
本实验原理即水压图形成的原理，如图一所示。
热水流过某一管段，经过断面1和断面2时，我们可以列出这两个断面间的伯努力方程：
221122121222PVPVZZHgg（总能不守恒，损失了用以补偿重力势能）
式中：P1、P2——断面1、2的压力，Pa；
Z1、Z2——断面1、2的管中心线离某一基准面0—0的位置高度，m；
V1、V2——断面1、2的水流平均速度，m/s；
ρ——水的密度，kg/m3；
g——自由落体重力加速度，9.81m/s2；
ΔH1-2——水流经管段1-2的压头损失。
在实验供热管路中，由于各处流速差别不大，因而
2212121212,()()22VVPPHZZgg
即水流经某一管段的压头损失是该管段的测压管水头之差（包括重力势能补偿损失和阻力损失）。 压头损失原因：供暖从底层到高层用户。
由此关系在供热管网的供、回水管道中由起点开始依次减去压力损失，求出各断面的测压管水头，将这些水头依次连成线即为水压图。
三、实验装置
装置示意图见图二。由高位水箱，循环水泵、测压管、供水管、调节阀，回水管及调节阀，以及表示用户系统的管路、流量计所构成。
测压管是10根上部通大气、直径为8mm、长为1.5m的玻璃管，其底部用橡胶管同测压点（相当于用户的热水入口和回水出口）相连，垂直固定在压差板上并通过滑动尺读数。
四、实验步骤：
1、准备工作
将补给水箱灌满水，启动水泵，缓慢打开阀门A和a，水由水泵经锅炉后一部分进入供水干管、用户、回水管，另一部分进入高位水箱，待系统充满水、打开B阀的同时关闭A阀，保持水箱水位稳定，充水的同时要注意系统排气，以保证系统中不存气泡。
2、正常工况时的水压图
用改变供回水管上调节阀开度的方法，调节各管段的阻力，使各测点间有适当压差并使水压图接近（a）中的曲线1，以此工况作为正常工况。记录测压管之值。
调节时注意：阀门2、11靠近循环泵，它们的开度稍变水压图将有较大的变化。当关小阀5时，这时由于整个系统阻力增加,总流量将减少，供水干管与回水干管的水速降低，单位长的压力将减少，因此水压图比正常工况时平坦一些，并且供水管水压线在阀5处出现了一个急剧下降，如图三（b）曲线所示。阀门5以前的用户，由于资用压头增加，流量都有所增加，越近阀门5处的用户增加越多，即发生的不等比的一致失调；阀5以后的系统本身阻力数未变，但作用压头却减少了，它们的流量按相同的比例减少，即这些用户发生了一致的等比失调。对整个管网来讲有的用户流量增加，有的用户流量减少，发生了不等比的一致失调。记录各点压力、流量。绘制新水压图与正常的进行比较，并记录各用户流量的变化程度。
3、关小阀2时的水压图
将阀5恢复到原态，此时各点的压力一般不会完全恢复到原态，待稳定后记下新的正常工况的测压管读数。
关小阀2时，总流量将减少，由于网络干管和用户分支管的阻力数未变，故各用户流量分配比例不变，都按同一比例减少，即网络产生了一致的比例失调。如图三（b）曲线2。待稳定后读出测压管值。
4、关闭阀Ⅲ时的水压图
把阀2恢复到原态，待工况稳定后读数作为新的正常工况。然后关闭阀Ⅲ，此时网路总阻力数增加，总流量减少。从热源到用户Ⅲ（阀Ⅲ代表用户Ⅲ）的供水管和回水管水压线将变得平缓一些，但因水泵扬程变化甚微，所以在用户Ⅲ处供水管的压力差将会增加，使Ⅲ后面用户的流量以相同的比例增加如图2（c）曲线2。
阀门Ⅲ恢复原来位置，关闭阀门1，观察网路各点的压力变化情况。即回水定压。
阀门1恢复原来位置，关闭阀门12，观察网路各点的压力变化情况。即给水定压。
实验完毕，关闭阀门A、B，停止水泵运行。
五、数据处理
1）记录压力读数，将测得的测压管压力记入表一中，分三种情况将正常工况和变工况的两个图画在一个坐标中以便于比较分析。
2）应用下式计算水量变化程度（水力失调度），将结果填入表二。
PP变化后正常某用户变化后的水量该用户的正常水量（对于同一点的能量是守恒的，速度和压力是成反比的） 测压管压力读数
计算结果
水压值mmH2O 上行a1 b1 c1 d1 e1
下行a2 b2 c2 d2 e2
甲 正常
关小阀5
乙 正常
关小阀2
丙 正常
关闭阀Ⅲ
