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建筑环境与设备工程专业 实验指导书 热能工程学院综合实验室 2007年7月2日 实验一 动量方程实验 一、实验目的 1、测定喷嘴喷射水流对平板的冲击力。 2 、将测出的冲击力与根据动量方程计算出的理论值比较，验证恒定总流的动量方程， 加深对基本理论、基本方程的理解。 二、实验装置 动量方程实验仪 仪器常数：d= 挡水板 压力变送器 连接导线 数显表 计量箱 放空阀 三、实验原理 取喷嘴出口断面、射流表面及沿平板出流的截面为控制面，对 X 轴列动量方程： ( ) ∑F R ρQ α V − α V x x 02 2x 01 1x 式中：α ，α ——动量修正系数，取为 1； 01 02 R ——平板对水流的作用力；[N]，其反作用力即为水流对平板的作用力， x 两者大小相等，方向相反。 3] ρ——水的密度；1000[kg/m Q——流量[m3/s] V1x——喷嘴出口断面的平均流速在 X 轴的投影；[m/s] V2x——平板面上水流平均流速在 X 轴的投影，V2x=0 。 四、实验步骤 1、接通电源，启动水泵，水从水箱中被吸入管路。 2 、打开喷嘴阀门，水从喷嘴中喷出，射在挡水板上，使挡板与射流相互垂直。 3、实测射流对平板的冲击力Rx 4 、用体积法量测射流流量 Q， 5、计算射流流速V ，根据动量方程，计算射流对平板的冲击力R’x ,并与实测值 Rx 进行 比较。 6、调节进水阀门的开启度，稳定后按步骤 3——5 重复实验。 7、实验结束，关闭水泵，拔下电源开关。 五、记录格式 仪器常数：喷嘴直径 d=8mm,喷嘴断面面积 A=0.5cm2 计算值 实测值 3 3 No (m ) t (s) Q (m /s) v (m/s) 误差% R’x= ρ Qv (N) Rx (N) 1 2 3 4 5 6 六、注意事项 1、实验量测必须在水流稳定后方可进行。 2 、数显表零点飘移较大，需经常校正，在不受力的情况下，读数为零。 七、实验分析与问题讨论 1、分析用动量定律求得的力和实测力