供暖通风与空气调节

●供热通风与空气调节专业

实验指导书

机电与环境工程系

环境工程教研室

前言

高等职业技术学院在加强理论教学的同时，必须加强实践性教学环节，而实验课则是实践性环节的重要组成部分。因此，加强实验课教学，切实着眼于学生动手能力以及计算能力的培养势在必行。根据供热通风和空气调节专业高等职业教育教学计划和教学大纲的要求，编写了本书。

主持参与本书编写的教师有：

主编：谭翠萍刘新民

参编人员：刘奇王文琪李常在赵宜华

实验指导书在实施过程中，若有不妥之处，恳请各位教师指正，使其日臻完善。

编者

二OOO年

第一篇流体力学系与风机

实验一静力学方程实验

一、实验目的

1．理解静力学方程的物理意义及几何意义。

2．巩固表压力，大气压和真空值的概念和测量方法。

3．了解静压力特征性；压力随水深而变，与方位角无关。‘

4．了解测定未知液体重度γ的方法。

二、实验设备

采用成都科技大学机械系研制的SP-I型静力学方程仪，其结构示意图如下：

1、升降机构

2、压力传感器

3、活动容器

4、密闭容器

5、底座

6、塑料阀门

7、立柱

8、台面

9、付测压排架

10、主测压排架

SP-Ⅰ型静力学方程仪结构示意图

三、实验原理

在重力场下处于静止状态的不可压缩均质液体，其基本方程是

Z + P

r

=const

对于有自由表面的液体

P=Po+rh

式中Z-单位重量液体相对于基准面的位势能（m）；P

r

-单位重量液体的压力势

能(m)；r-液体的重度(kg.f/m3)/；h-液体内部任一点到液体自由表面的距离(m)；Po-液体自由表面上的静压力（N/m2）；P-液体内部任一点的静压力（N/m2）。

该装置即利用连通器原理，改变活动容器的高度，用以改变密闭容器中液体自

由表面上的Po，从而改变P值。但任一点的Z + P

r

=const。

四、实验步骤

1．熟悉实验设备各个部件的性能和作用。

2．验证静力学方程，将左侧密闭容器进出口阀门打开，把活动容器调至中间位置，并使其液面与密闭容器液面调平。然后关闭通气阀门，旋转齿轮使活动容器升至最高点，待水柱稳定后，观察并记录

▽10、▽11、Z 10、Z 11，读数于表一中。 ▽10＝Z 10 ＋

P 10

r

▽ 11＝Z 11 ＋ P 11

r

如 ▽ 10＝ ▽ 11 则 Z 10＋

P 10r ＝Z 11 ＋ P 11

r

＝const ·6·

式中：▽10 ▽ 11为（10）、（11）管的读数；P 10、P 11为（10）、（11）管口处静压力；Z 10、Z 11为以测压管口点为基准线（10）、（11）管进口处的位置高度。

3、计算酒精的重度γ＇

（9）、（10）U 型测压管中盛有水，⑴，⑵U 型压管中盛有红色酒精。由于⑼、⑴管同与密闭容器的气体相通。⑽、⑵管与大气相通，其液面压力为Po ，所以（9）、（1）管中液面的表压力分别为：

P 0＝γ（▽11 － ▽ 10） P 0＝γ＇（▽2 － ▽ 1） 所以 γ＇＝

γ（▽11 － ▽ 10）

（▽2 － ▽ 1）

式中：Po 为密闭容器液面上空气压力，▽1 ，▽ 2为（1）（2）管的读数，γ水的容重，γ＇酒精容重，其余同上。把读数记录于表二中。

做完后关闭第一密闭容器进水阀门。

4．测试表压力。将中间密闭容器进出阀门打开，把活动容器处于中位并把液面与之调平。然后再把活动容器升高，此时在u 型管（3）（4）出现的高差即为表压力Pg 。

Pg ＝P-Pa ＝γh ＝γ＇（▽4 － ▽2）

式中 ▽2、 ▽4为（3）、（4）测压管读数。

5．测试真空度Pu ，将右侧密闭容器进出口阀门打开；使活动容器处于中位置、并把液面与之调平，然后关闭进气阀门，使活动容器降至最低点，待测压管液面稳定后，观察并记录▽5及▽6的读数记表二中。

6、大气压Pa ，此时，侧密闭容器通气阀门打开，则▽1 ▽2处于水平，即表示ρo ＝pa

7、演示静压力特性

将活动容器移动到最低位置，使压力传感器旋转至容器上端，然后升高活动容器，可读三点压力（包括零点）记入表三中，观察⑺、⑻U型管压力变化情况，最后转动传感器方位角，再观察压力是否有变化。最后画出h~p关系曲线，并写出压力与水深和方位角变化结论。

五、实验报告（见附表）

六、讨论与建议

1、采用什么条件可以改变密闭容器自由表面上的p

0值？如何实现p

＞pa及p

＜pa？

2、为什么p

为表压力真空值？

3、这种测试重度γ＇的方法，可否用于工业生产？

4、你对本实验的评价和建议？

实验二流线演示实验

一、实验目的

1、了解流线特性，观察各种绕线模型的流线谱及卡门涡街现象。

2、对比园柱体在静止及作相对运动时附面层分离点的变化情况。

3、观察各种管道内部流动现象。

二、实验设备

采用成都科技大学机械系研制的WT-Ⅱ型烟风流线仪其结构图如下：

1、整流网

2、排烟管

3、观察室口4模型旋扭 5、模型6、日光灯7、琴键开关8、尾流栅 9、调整螺栓 10、烟风管生筒11、尾风管调整阀门12、吹风机

13、送烟管

三、实验原理