堰流流量系数测定实验1

1、武汉大学教学实验报告水文与水资源专业2013年11月24 H实验名称堰流流量系数测定实验指导教师姓名年级2011 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）1、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H。的关系曲线。2、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：Q = mBJ2gH 3/2 ,可以得到：m = 。*0E 莎H 3/2实验中改变流量Q可测得相应的堰顶水头H，然后计算出H和相应m,即可绘制ni与水0头H的关系

2、曲线。03、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。、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厂 和堰顶高程，堰高尸二厂-V。关闭首部的泄水阀，打开进水阀和尾门，保打堰流为自由讹丸待水流稳矍后物读 三角堰上游水面测针读数,三角堰水头H=V-Vq,根据Q-H曲线图查Q值；或 者根据Q=15.42H247cm3/s计算Q值。用水位测针筒测读堰前水深h,约在堰顶上游(35) H以上断面处，得到堰顶水头 H =h-P, P为堰高。堰计算行近流速v和堰上水头H , u =-

3、, H =H +叩盘。000 Bho 堰 2g按堰流流量计算公式计算流量系数m值。改变流量，重复35步骤，共做8次。试验完成后，可关小尾门，抬咼下游水位，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35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貯(p2.87 cm；堰前水位测针零点读数貯嚴-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：三角堰流量Q实

4、(cm3/s)实用堰前水面读数-(cm)堰前水深h=V-V 前底(cm)堰顶水头H 堰=h-p(cm)前过水 断面面 积A (cmz)0堰前行近流速 v (cm/ s)0VQ2/2g (cm)H (cm)0H 3/2(CH13/2)0B(2g) 1/2Hq3/2 (Cm3/2)m测针筒读 数厂 (cm)水头H=V-V0(cm)25.5122.953768026.6032.4417. 22973. 238. 720. 76517. 9876. 27101299.800. 372023.9821.423113024. 6230. 4615.24913. 834.070.59215.8363. 00

5、83667.610.372123.0320.472752023.4929. 3314. 11879. 931.280.49914.6155. 8474162.400.371122.0619.502423822.4128. 2513.03847. 528.600.41713.4549. 3165494. 130.370120. 7418. 182022020. 9926. 8311.61804. 925. 120.32211.9341. 2254741.640. 36943、实验结论：m也曲线图:1、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、思考题从m随H。的变化趋势，说明其变化原因？答：由公式：m 一=以及头验数据表格可知，m和H的变化成正相关，m随E屈H晋着H。的减小而减小，但变化趋势不明显。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h/H0.15时，堰下形成淹没水跃，临近堰顶的下游水位高于堰顶