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對水力現象進行觀測和試驗的技術。液體流動是一種非常複雜的過程,很多流動規律有待研究。單純用數理分析,在多數情況下難以得出正確結果,而必須依賴於實驗。水力學實驗的目的是探索規律,驗證理論,確定係數或常數,進行水力學專題研究,解決生產實際問題。實驗內容主要有:量測系統、水力要素量測和模型試驗。

1量測系統

實驗室量測系統是一個水力循環系統,由低位水池、水泵、壓水管、高位水箱、管道或水槽、試驗段、水力要素量測裝置和回水管渠所組成。試驗段可以在玻璃水槽內、壓力管道中或減壓箱內、預留的場地上,也可以在專門設計的實驗台上。不少的量測直接在現場進行。

2水力量測要素

水力量測儀器分靜態和動態。靜態量測儀器量測不隨時間變化的水力要素值,動態量測儀器量測各種水力要素瞬時值。
流速測量
①畢託管測速。用畢託管量測液體內點上的時間平均流速時,將畢託管正對流速方向,管中水柱升高值h=u/2ɡ,根據測定的h值算出點上流速u
②熱膜流速儀測速。其原理是借測定探頭上金屬膜的散熱率,估計流經探頭的流體速度。金屬膜散熱率的大小影響電位差,從而記錄出流速。熱絲測速儀基於同樣的作用原理,探頭為一根極細的鉑絲或鎢絲,是量測紊流脈動流速的有效工具。熱絲流速儀更多地用於空氣流速的測量。
③激光流速儀測速。利用激光對水流中示蹤顆粒運動的多普勒效應測得的光頻率變化,通過瞬時速度與頻率變化的線性關係即得瞬時速度。它的最顯著的優點是不需要在水流中放入感應部分,因而對水流無干擾,其解析度也很高。示蹤顆粒一般可利用天然水本身所含雜質。
④示蹤測速。示蹤測速法有:
(a)河流水面放置浮標,通過浮標速度的測量測定平均流速;
(b)水槽水面放置紙花,或滴注比重接近於水的四氯化碳和二甲苯的適當混合液體,用連續攝形法配合水槽側牆上網格坐標計算流速,在水流斷面上垂直於流向安設金屬絲作為陰極,銅板陽極可以放在水流其他任何合適位置。通電后,沿金屬絲產生氫氣泡,從所觀察的氫氣泡運動了解水流情況,稱為氫氣泡顯示技術。如果引入脈衝電流,沿導線將產生一排一排的氣泡,就可測量局部流速分佈。
⑤旋杯流速儀和旋槳流速儀測速。是將水流動量轉換成對旋杯或旋槳的衝量,用於河流流速測量。小形旋槳流速儀,可用於實驗室測速。
圖書信息
書名:水力學實驗
ISBN:9787302093398
水力學實驗
作者:賀五洲 
定價:12元
出版日期:2004-10-1
出版社:清華大學出版社
目錄
1靜水壓強量測實驗1
2平面上的靜水總壓力量測實驗5
3文透里流量計及孔板流量計率定實驗10
4恆定總流能量方程演示實驗16
5恆定總流動量方程驗證實驗21
6流態演示與臨界雷諾數量測實驗26
7沿程水頭損失量測實驗30
8局部水頭損失量測實驗35
9圓柱繞流水電比擬實驗42
10孔口和管嘴出流演示與量測實驗49
11管道水擊現象演示實驗53
12達西定律實驗58
13氣體紊動射流實驗62
14明槽水躍實驗66
15非均勻流水面曲線演示實驗71
16實用剖面堰與寬頂堰溢流實驗77
17平板閘門出流實驗82
18平板邊界層實驗86
19底流消力池實驗91
20有壓地基滲流水電比擬實驗97
附錄流動要素量測方法102
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