实验目的:
1.测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。
2.测定动量修正系数,以实验分析射流出射角度与动量力的相关性
3.将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较,加深对动量方程的理解。
设备性能与主要技术参数
1、该实验装置主要由:流量计、水泵、实验水箱、管嘴、蓄水箱和平衡秤等组成。
2、流量计采用LZS-15(60-600)L/h。
3、水泵为增压泵,**高扬程:10m,**流量:10L/min,转速2800r/min,输入功率90W。
4、量器为平衡杆秤,上面刻度每小各格为2mm,称上平衡游码为150g。
5、实验水箱由有机玻璃制成,顶部装有称重装置,内部则有实验平板与管嘴,其中管嘴距平板距离为40mm,管嘴的内径为9mm。
6、蓄水箱由PVC板焊制而成。容积:25L。
实验原理
1、本实验装置给出计量杠杆为平衡杆称。
2、计算每个状态下的体积流量和质量流量
体积流量QV通过转子流量计直接得出读数,质量流量QM=ρW·QV其中水的密度ρW可根据水温查得。
3、计算每个状态下水射流冲击模型的当地速度u。
由公式u0=Qv/A0 (m/s)计算管嘴出口处的水流速度,其中A0为喷嘴出口截面积(m2)。在地心引力的作用下,水射流离开喷嘴后要减速,当水流射到模板上时,当地速度u应根据垂直向上抛运动的公式进行修正,即:u=√u20-2gs,式中s为从喷嘴出口到模板实际接触距离。
实验流程图
自循环供水装置由增压水泵和蓄水箱组合而成。水泵的开启、流量大小的调节均由阀门控制。水流经供水管供给实验水箱,溢流水经回水管流回蓄水箱。流经管嘴的水流形成射流,冲击实验平板,抗冲平板在射流冲力处于平衡状态。即水流动量力F。冲击后的弃水经集水箱汇集后,再经上回水管流出,**后经回水管流回蓄水箱。