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1、总水头线和测压管水头线的绘制,绘制总水头线和测压管水头线的具体步骤,绘制管道的测压管水头线，是为了了解管中动水压强沿程变化的情况。、根据和顺利完成的流量，计算相应的流速i、沿程水头损失hfi和局部水头损失hji。、自管道进口到出口,算出第一管段两端的总水头值,并绘出总水头线.、在绘制测压管水头线之前，常先绘制总水头线，这是因为任一断面的测压管水头,等于该断面的总水头,与流速水头,之差。,在绘制总水头线时，局部水头损失可作为集中损失绘在边界突然变化的断面上，沿程水头损失则沿程逐渐增加的，因此总水头线在有局部水头损失的地方是突然下降的，而在有沿程水头损失的管段中则是逐渐下降的。从总水头线向下减去相
2、应断面的流速水头值，便可绘出测压管水头线。,均匀流时只有沿程水头损失,而且沿程的水力坡度J不变,总水头损失应为一直线.又因各过水断面平均流速相等,所以各过水断面上的流速水头也相等.由此可知,均匀流时总水头线和测压管水头线是相互平行的直线.非均匀流分为渐变流与急变流,渐变流近似于均匀流,急变流与均匀流不同,其沿程各过水断面上的流速及流速分布不相等,所以非均匀流单位长度上的水头损失即水力坡度J也不相等,总水头线和测压管水头线是互不平行的曲线.,绘制总水头线和测压管水头线应注意的问题,、在绘制总水头线和测压管水头线时，等直径管段的沿管长均匀分布。、在等直径管段中，测压管水头线与总水头线平行。、在绘制
3、水头线时，应该注意管道进口的边界条件，如图1所示。,当上游流速水头,时，总水头线的起点在上游液面，如图1（）,当 时，总水头线在起点较上游液面高出,，如图1（）。,、此外，还应注意管道出口的边界条件，如图2所示。图2（）为自由出流，测压管水头线的终点应画在出口断面的形心上；图2（）为淹没出流，且下游流速水头,，测压管水头线的终点,没有全部损失掉，一部分转化为动能，为尚有一部分转化为下游势能，使下游液面抬高，高于管道出口断面的测压管水头，故测压管水头线的终点应低于下游液面。,图2（）亦为淹没出流，且下游流速水头，表示管流出口的动能,应与下游液面平齐；,、测压管水头线沿程可以上升或下降，但总水头线
4、沿程只能下降。,负压段的判别测压管水头高于管轴线的部分其压强水头正，否则为负。,调整管道布置避免产生负压如上图知，管道任意断面的压强水头,若H0一定的条件下，影响压强水头的因素为上式中的后三项。较有效的方法是降低管线的高度，以提高管道中压强的大小，避免管道中出现负压。,伯努利方程实验思考题,1测 压 管 水 头 线 和 总 水 头 线 的 变 化 趋 势 有 何 不 同？为 什 么？测 压 管 水 头 线（P-P）沿 程 可 升 可 降。而 总 水 头 线（E-E）沿 程 只 降 不 升。这 是 因 为 水 在 流 动 过 程 中，依 据 一 定 边 界 条 件，动 能 和 势 能 可 相 互
5、 转 换。测 点5 至 测 点7，管 收 缩，部 分 势 能 转 换 成 动 能，测 压 管 水 头 线 降 低。测 点7至 测 点9，管 渐 扩，部 分 动 能 又 转 换成 势 能，测 压 管 水 头 线 升 高。而 据 能 量 方 程E1=E2+hw1-2,hw1-2为 损 失 能 量，是 不 可 逆 的，即 恒 有 hw1-20，故 E2恒 小 于E1，（E-E）线 不 可 能 回 升。(E-E)线 下 降 的 坡 度 越 大，即J越 大，表 明 单 位 流 程 上 的 水 头 损 失 越 大，如 图2.3的 渐 扩 段 和 阀门 等 处，表 明 有 较 大 的 局 部 水 头 损 失
6、 存 在。,2流 量 增 加，测 压 管 水 头 线 有 何 变 化？为 什 么？有 如 下 二 个 变 化：（1）流 量 增 加，测 压 管 水 头 线（P-P）总 降 落 趋 势 更 显著。这 是 因 为 测 压 管 水 头,，管 道 过 流 断 面 面 积A为 定 值 时，Q增 大，,就 增 大，而 且 随 流 量 的 增 加 阻 力损 失 亦 增 大，管 道 任 一 过,水 断 面 上 的 总 水 头 E相 应 减 小，故 的 减 小 更 加 显 著。（2）测 压 管 水 头 线（P-P）的 起 落 变 化 更 为 显 著。因 为 对 于 两 个 不 同 直 径 的 相 应 过 水 断
7、 面 有,式 中 为 两 个 断 面 之 间 的 损 失 系 数。管 中 水 流 为 紊 流 时，接 近 于 常 数，又 管 道 断 面 为 定 值，故Q增 大，H亦 增 大，（P-P）线 的 起 落 变 化 就 更 为 显 著。,沿程阻力实验,1、为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？管道安装成倾斜，是否影响实验结果？2、根据实测m值判别实验流区。lghflgv曲线斜率m=1.01.8,即hf与v1.01.8成正比，所以流动为层流，紊流光滑区和紊流过渡区，未达阻力平方区。2、管道当量粗糙度如何测得？当量粗糙度的测量可用实验的方法测定 及Re,然后用下式求解。也可用 Re关系，直接由莫迪图查得
8、，进而得出当量粗糙度K。,3、实验结果与莫迪图吻合与否？分析原因。通常试验点所绘得的 Re关系曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此须认真分析。如果由于误差所致，那么根据下式分析d和Q的影响最大，Q有2误差时，就有4的误差，而d有2误差时，可产生10的误差，而Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般1。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从组管的水力特性及其光洁度等方面深入研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上探讨，因自动水泵供水时，会渗入少量油类高分子物质。总之，还需进一步探讨。,
