堰流实验报告思考题_堰流流量系数测定实验.doc

堰流流量系数测定实验

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武汉大学教学实验报告水利水电学院水利类专业 2011年 6月 14日实验名称堰流流量系数测定实验指导教师姓名年级学号成绩一、预习部分实验目的实验基本原理主要仪器设备(含必要的元器件、工具)实验目的：掌握堰流流量系数m的测定方法，了解流量系数m的物理意义。观察淹没堰流的水流形态和特征。点绘实用堰流流量系数m与堰上水头H0的关系曲线。实验基本原理：通过溢流坝的流量可用量水堰测得，求得过堰的流量后，即可通过堰流公式反求流量系数：，可以得到：。实验中改变流量Q可测得相应的堰顶水头H ,然后计算出H0和相应m，即可绘制m与水头H0的关系曲线。3、主要仪器：如下图所示：在玻璃水槽中装有实用堰，并在水槽首部装有90。的三角量水堰，堰前有水位测针筒。二、实验操作部分实验操作过程(可用图表示)实验数据、表格及数据处理结论实验步骤放水之前，用活动测针测出堰前槽底高程▽低和堰顶高程▽堰顶，堰高P=▽堰顶-▽底。关闭首部的泄水阀，打开进水阀和尾门，保持堰流为自由出流，待水流稳定后测读三角堰上游水面测针读数▽，三角堰水头H=▽-▽0，根据QH曲线图查Q值；或者根据Q=15.42H2.47cm3/s计算Q值。用水位测针筒测读堰前水深h，约在堰顶上游(3~5)H以上断面处，得到堰顶水头H堰=h-P，P为堰高。计算行近流速v0和堰上水头H0 ，，。按堰流流量计算公式计算流量系数m值。改变流量，重复3~5步骤，共做8次。试验完成后，可关小尾门，抬高下游水位，观察淹没堰流的水流形态。实验过程注意事项要检查水槽首部泄水阀是否关闭，否则，所测流量与进槽流量是不相等的。堰上水头一定要在距离堰顶3~5倍水头以上处测量。每次调节流量一定要待水流稳定后(7分钟以上)，才能进行测量。关小尾门时要注意水位变化，不要使水流溢出槽外。实验数据，表格及数据处理三角堰零点读数▽0= 2.87 cm；堰前水位测针零点读数▽底= -5.81 cm；堰高P=27.99 cm；水槽宽度B=30 cm。实验数据及计算结果：

实验结论：m~~H0曲线图：

三、实验效果分析(包括仪器设备等使用效果)实验成果的评价由于实验过程中，水槽中水流的波动，读数时实验数据必然存在误差，加之人为读数误差，运用公式计算时，流量明显小于水流实际流量，导致所计算出来的结果与理论值相差较大。同时实验装置属于粗放型的，本身不能精确测数据，也会导致误差。通过实验，我们掌握了堰流流量系数的测量方法，在误差允许的范围内，本次实验结果大致能表示实用堰的堰流流量系数。

2、思考题(1)从m随H0的变化趋势，说明其变化原因？答：由公式：以及实验数据表格可知，m和H0 的变化成正相关，m随着H0 的减小而减小，但变化趋势不明显。

(2)如何从水流现象上判断堰流是否淹没？答：对于使用堰当下游水位hs/H0>0.15时，堰下形成淹没水跃，临近堰顶的下游水位高于堰顶，使堰的过水能力降低，则堰流为淹没。教

师

评

语

指导教师年月日

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