流體力學試驗：實驗五 管路系統水頭損失試驗

Abstract

管路系統內之水頭損失(head loss)區分為摩擦損失與幾何條件等二因素造成之水頭損失。而一般均將此二種損失分開討論，以免其間相互影響。討論摩擦損失均指管路之直管部份，其餘部份之能量損失均歸類於非均勻流動（Nonuniform flow）之損失，這一類能量損失之包括相當大的範圍，例如管路之出口、入口、管徑改變、彎曲、分歧…等部份。而這二類之水頭損失，均可利用柏努利定理進行分析。 在管徑保持不變之直管上各壓力孔口總水頭間之連線即為一般所謂之總水頭線，此線之斜率為水頭損失與壓力孔口間距離之比值。很明顯地，在某情況下水頭損失即等於兩壓力孔口之液面高差，此高差代表每單位重之流體自一孔口位置流至另一孔口位置，在這一段距離內由於管壁上之摩擦力所消耗掉之能量。 管路流況是由右往左流，其分別通過不同管徑的直管、彎管、突擴管等，在每個節點上皆有一透明軟管連接到中間的靜壓管計，可觀察不同管路元件的水頭差。