管路串并联实验仪.doc

管路串并联实验

一、实验目的
1、测定管路阻抗；
2、验证串联管路水头损失和并联管路流量的分配规律。
二、实验仪器外形图

实验台由管 A、B、C、D管段组成，其中管 A与管 B、C、D分别构成三条串联管路。用关闭阀门 2、3、4 中任意两个阀门，来实现管路的一条串联支路；而管段 B、C、D 则构成并联管路。全部开启或关闭阀门 2、3、4 中任意一个均可构成一种并联管路。在管段 A的首端适当位置设置了测点 1，在 A与B、C、D的节点处各设置了测点 2、3、4，在回水的适当位置设置了测点 5，通过测读h1、2 、h1、3 、h1、4 、h1、5 可验证串联管路中的阻力损失关系。在各管段上设置的孔板流量计可测读出流过该管端的流量。其压差值分别定为 A 段为hA1 B 段为hB2 ，C 段为hC3，D段为hD4 。
三、实验原理
1、串联管路：串联管路是由许多简单的管路首尾相接组合而成，如本实验台中的管 A 与管 B；管 A 与管 C；管 A 与管 D，在串联管路中当ρ 为常数时，流入的体积流量等于流出的体积流量。对任意的第i条支路，其流量关系为：
QA = Q i
式中：QA —流过管路 A的流量；
Qi —无中途分流或合流时管i的流量。
水头损失分配规律：
hf=∑hfi
式中：hf —串联管路总水头损失；
hfi —串联管路支路水头损失。
2、并联管路：本实验台中管 B、管 C、管 D构成并联管路。
管路中的流量分配规律是：
Q=∑Qi
式中：Q —并联管路总流量；
Qi —并联管路支管流量。
管路水头损失：
hf= SQ2
式中：hf —某管路水头损失；
S —该管路阻抗；
Q—该管路中所通过流量。
对于并联管路，各支管的水头损失相等且等于系统的总损失，即
hf=hf1=hf2=hf3 ，或SQ2 =S1Q 12=S 2Q22 =S 3Q 32
式中：hf 、S 、Q—分别为并联管路系统的总损失，总阻抗和总流量；
hfi 、Si 、Qi —分别为各支管的水头损失、阻抗和流量。
将以上公式整理得：
1/=1/ Qi= ∑Q
式中：i—分别表示不同支管，i=1、2、3。
四、实验步骤
1、串联
1）关闭阀门2、3、4 中的任意两个阀门，启动水泵；
2）调整阀门1 和5，记录测点 1、2 和3 的测压管读值。
2、并联
1）启动水泵，开启阀门 2、3、4 中的任意两个阀门或全部打开
2）适当调整阀门 1、5，然后记录所有读值（建议阀门 1，最初为最大开度，每次调整为逐渐关小，共重复 3 次）；
3）再将阀门 1 调整至适当开度（应大些），适当调整阀门 5，然后记录所有读值；
4）重复步骤3 和4，并记录所有数值，共重复 3次。
五、数据处理
串联管路水头损失记录计算表
NO
hf1、2
(cm)
hf1、3
(cm)
hf1、4
(cm)
Hf总
(cm)
hf1、2
hf1、3
hf1、4
hf总
1

2

3

六、思考题
1、简述串联管路与并联管路的区别