技术特征：
1.一种水力学能量方程流速测量实验装置，其特征在于，包括流量调节阀(1)、出水管(2)、多孔筛板(3)、漂浮小球(4)、回水管(5)、止水阀门(6)和蓄水容器(7)，流量调节阀(1)设置在出水管(2)上，蓄水容器(7)设置在出水管(2)下方，蓄水容器(7)顶部开口，出水管(2)流出的水直接流入蓄水容器(7)中，多孔筛板(3)直径略小于蓄水容器(7)内径，多孔筛板(3)固定在蓄水容器(7)内壁，且固定高度可调；漂浮小球(4)设置在蓄水容器(7)内部，且位于多孔筛板(3)下方；回水管(5)与蓄水容器(7)连通，止水阀门(6)设置在回水管(5)上。2.根据权利要求1所述的一种水力学能量方程流速测量实验装置，其特征在于，流量调节阀(1)下端设置有刻度盘，刻度盘上均匀设有刻度，用于控制出水管流量。3.根据权利要求1所述的一种水力学能量方程流速测量实验装置，其特征在于，多孔筛板(3)为圆形板，上面均匀设有多个直径小于漂浮小球(4)直径的孔。4.一种基于权利要求1
‑
3任一项所述水力学能量方程流速测量实验装置的流速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、设置多孔筛板(3)距离蓄水容器(7)底面距离为h，随后关闭止水阀门(6)，打开流量调节阀(1)，同时使秒表开始计时；s2、当漂浮小球(4)逐渐上升至设置高度并被多孔筛板(3)卡住时，停止计时，前后相减得出小球运动时间t，并打开止水阀门(6)；s3、计算出水管水流流速。5.根据权利要求4所述的流速测量方法，其特征在于，步骤s3具体为：根据步骤s1和s2的实测数据，得漂浮小球(4)上升速度v为：设蓄水容器(7)横截面积为a，出水管(2)处横截面积为a，出水管(2)处水流流速为v
′
，根据流体力学公式v1a1＝v2a2，其中，v1和v2分别表示同一元流在不同截面处的流速，a1和a2分别表示v1和v2对应的截面面积，可得：va＝v
′
a；由此得出出水管(2)处水流流速v
′
为：同理只需将出水管(2)横截面积a替换为所需测定的相应水流截面面积，则能计算得出待测各点水流流速。6.根据权利要求4所述的流速测量方法，其特征在于，漂浮小球(4)的平均密度小于水密度的一半，设漂浮小球(4)的材质密度为ρ
球
，外表面半径为r，内表面半径为r；则漂浮小球(4)质量m和体积v分别为：则漂浮小球(4)质量m和体积v分别为：由此得出漂浮小球的平均密度ρ为：
技术总结
本发明公开了一种水力学能量方程流速测量实验装置及方法，装置包括流量调节阀、出水管、多孔筛板、漂浮小球、回水管、止水阀门和蓄水容器，流量调节阀设置在出水管上，蓄水容器设置在出水管下方，蓄水容器顶部开口，出水管流出的水直接流入蓄水容器中，多孔筛板直径略小于蓄水容器内径，多孔筛板固定在蓄水容器内壁，且固定高度可调；漂浮小球设置在蓄水容器内部，且位于多孔筛板下方；回水管与蓄水容器连通，止水阀门设置在回水管上；装置具有结构简单、可反复使用、成本少以及耗能小的特点。流量测量方法将水流流速转换为蓄水器内漂浮小球的上升速度，使流速测量方式更加直观精确，提高实验效率，节省实验时间，广泛应用于各类流体力学实验。流体力学实验。流体力学实验。
技术研发人员：孙洪广 范思圆
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/12/30