流体力学实验指导书

合集下载

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书

《流体力学》实验指导书郭广思王连琪沈阳理工大学2006年10月一伯努利方程综合性实验(一)实验目的伯努利方程是水力学三大基本方程之一,反映了水流在流动时,位能、压能、动能之间的关系。

1.了解总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处的变化规律;2.了解总水头线在不同管径段的下降坡度,即水力坡度J的变化规律;3.了解总水头线沿程下降和测压管水头线升降都有可能的原理;4.用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性;不同管径流速水头的变化规律(二)设备简图本实验台由高位水箱、供水箱、水泵、测压板、有机玻璃管道、铁架、量筒等部件组成,可直观地演示水流在不同管径、不同高程的管路中流动时,上述三种能量之间的复杂变化关系。

(三)实验原理过水断面的能量由位能、压能、动能三部分组成。

水流在不同管径、不同高程的管路中流动时,三种能量不断地相互转化,在实验管道各断面设置测压管及测速管,即可演示出三种能量沿程变化的实际情况。

测压管中水位显示的是位能和压能之和,即伯努利方程中之前两项:gp Z ρ+,测速管中水位显示的是位能、压能和动能之和。

即伯努利方程中三项之和:gv g p Z 22++ρ。

将测压管中的水位连成一线,称为测压管水头线,反映势能沿程的变化;将测速管中的水位连成一线,称为总水头线,反映总能量沿程的变化,两线的距离即为流速水头g v 2/2。

本实验台在有机玻璃实验管道的关键部位处,设置测压管及测速管,适当的调节流量就可把总水头线和测压管水头线绘制于测压板上。

注:计算所的流速水头值是采用断面平均流速求得,而实测流速水头值是根据断面最大速度得出,显然实测值大于计算值,两者相差约为1.3倍。

(四)实验步骤1.开动水泵,将供水箱内之水箱至高位水箱;2.高位水箱开始溢流后,调节实验管道阀门,使测压管,测速管中水位和测压板上红、黄两线一致;3.实验过程中,始终保持微小溢流;4.如水位和红黄两线不符,有两种可能:一是连接橡皮管中有气泡,可不断用手挤捏橡皮管,使气泡排出;二是测速管测头上挂有杂物,可转动测头使水流将杂物冲掉。

《流体力学》实验指导书

《流体力学》实验指导书

实验(一)流体静力学综合性实验一、实验目的和要求掌握用测压管测量流体静压强的技能;通过测量静止液体点的静水压强,加深理解位臵水头、压强水头、及测管水头的基本概念;观察真空现象,加深对真空度的理解;验证不可压缩流体静力学基本方程;测量油的重度。

二、实验装臵本实验装臵如图1.1所示图1.1流体静力学综合性实验装臵图1.测压管2.带标尺测压管3.连通管4.真空测压管5.U 型测压管6.通气阀7.加压打气球8.截止阀9.油柱 10.水柱 11.减压放水阀说明:1.所有测压管液面标高均以标尺(测压管2)零度数为基准;2.仪器铭牌所注▽B 、▽C 、▽D 系测点B 、C 、D 标高;若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准,则▽B 、▽C 、▽D 亦为ZB 、ZC 、ZD3.本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。

4.测压管读数据时,视线与液面保持水平,读凹液面最低点对应的数据。

三、实验原理1在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程const γpz =+或h p p γ+=0式中:z —被测点在基准面以上的位臵高度;p —被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同;0p —水箱中液面的表面压强γ—液体容重; h —被测点的液体深度。

上式表明,在连通的同种静止液体中各点对于同一基准面的测压管水头相等。

利用液体的平衡规律,可测量和计算出连通的静止液体中任意一点的压强,这就是测压管测量静水压强的原理。

压强水头γp和位臵水头z 之间的互相转换,决定了夜柱高和压差的对应关系:h γp ∆=∆ 对装有水油(图1.2及图1.3)U 型侧管,在压差相同的情况下,利用互相连通的同种液体的等压面原理可得油的比重So 有下列关系:21100h h h γγS w+==图1.2 图1.3据此可用仪器(不用另外尺)直接测得So 。

四、实验方法与步骤1.搞清仪器组成及其用法。

包括: 1)各阀门的开关;2)加压方法 关闭所有阀门(包括截止阀),然后用打气球充气; 3)减压方法 开启筒底阀11放水4)检查仪器是否密封 加压后检查测管1、2、5液面高程是否恒定。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书

实验一 雷诺实验一、实验目的与要求1、了解流体的流动形态:观察实际的流线形状,判断其流动形态的类型;2、熟悉雷诺准数的测定和计算方法;3、确立“层流与湍流与Re 之间有一定关系”的概念。

二、基本原理流体在流动过程中有3种不同的流动形态,即层流、湍流和介于两者之间的过渡流。

雷诺用实验的方法研究流体流动时,发现影响流体流动类型的因素除了流速u 以外,还有管径d 、流体的密度ρ以及粘度μ,由这四个物理量组成的无因次数群μρdu =Re称之为雷诺数。

实验证明,流体在直管内流动时:当Re ≤2000时,流体的流动类型为层流。

当Re ≥4000时,流体的流动类型为湍流。

当2000<Re <4000,流体的流动类型可能是层流,也可能为湍流,将这一范围称之为不稳定的过渡区。

从雷诺数的定义式来看,对于同一管路d 为定值时,u 仅为流量的函数。

对于流体水来讲,ρ及μ仅为温度的函数。

因此确定了温度及流量即可计算出雷诺数Re 。

三、实验装置及流程实验装置如图所示,实验时水从玻璃水槽3流进玻璃管4(内径20mm ),槽内水由自来水供应,供水量由阀6控制,槽壁外有进水稳定槽7及溢流槽10,过量的水进溢流槽10排入图1-3 雷诺示范实验装置1-红墨水瓶 2.6.8.12-阀门 3-玻璃水槽 4-带喇叭口玻璃管(Φ20) 5-进水管 7-进水稳定槽 9-转子流量计 10-溢流槽 11-排水管下水道。

实验时打开阀门8,水即由玻璃槽进入玻璃管,经转子流量计9后,流进排水管排出,用阀8调节水量,流量由转子流量计9测得。

高位墨水瓶贮藏墨水之用,墨水由经墨水调节阀2流入玻璃管4。

四、实验数据记录表表1-2 雷诺实验数据记录表水温__________[℃] 水粘度_______________[10-3×Pa·S]水密度_____________[kg/m3] 管内径_______________[mm]五、讨论1、流量从小做到大,当刚开始湍流,测出雷诺数是多少?与理论值2000有否差距?请分析原因。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书

《流体力学》实验指导书适用专业:环境工程专业前言一、实验的意义和目的实验是流体力学课程的组成部分之一。

流体力学问题是错综复杂的,其复杂性在于其影响因素很多。

由于人们对流体运动规律认识的局限性,因此还有许多问题并非由理论分析就能解决,往往有赖于实验;在某些场合,实验已成为解决问题的主要途径。

通过流体力学实验教学其目的在于加强学生对流动现象的感性认识,验证所学理论,提高理论分析能力;培养基本实验进呢过,了解现代量测技术;培养严谨踏实的科学作风。

二、实验须知1、实验前必须预习。

预习时,应仔细阅读实验指导书及有关的教材资料,明确实验的目的、要求和有关的实验原理,了解操作步骤和有关的仪器设备,做到心中有数。

2. 严肃认真的进行实验。

到实验室后,必须保持安静,不得谈笑喧哗,不准碰动与本实验无关的设备。

实验时,应按实验书的要求,全神贯注地按步骤进行操作,并注意多观察流体运动现象,多思考分析问题,及时记录实验原始数据。

3. 保持良好的科学作风,实验时,应尊重原始数据,不得任意更改;实验后,应进行必要的检查和补充,经指导教师同意后,方可离开实验室;应及时整理实验数据,认真编写实验报告。

由于时间仓促,水平有限,书中的缺点和错误在所难免,恳切希望读者批评指正。

目录实验一、流体静压强实验实验二、平面静水总压力实验实验三、能量方程实验实验四、动量方程实验实验五、沿程水头损失实验实验六、局部水头损失实验实验一:静水压强实验实验学时:1课时 实验类型:验证实验要求:必修 一、实验目的1、验证静止液体中,C gpZ =+ρ。

2、建立液体表面压强a p p >0,a p p <0的概念,并观察真空现象。

二、实验仪器三、实验原理、方法和手段静水压强测定及静水压强基本方程gh p p ρ+=0………(1) C gpZ =+ρ………(2) Z -被测点在基准面以上的位置高度; p -被测点的静水压强;0p -水箱中液面的表面压强; h -被测点的淹没深度利用等压面与连通器原理。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书

篇一:流体力学实验指导书1流体力学(水力学)实验指导书黎强张永东编西南大学工程技术学院建筑系二零零八年九月流体力学综合实验台简介流体力学综合实验台为多用途实验装置,其结构示意图如图1所示。

图1 流体力学综合试验台结构示意图1.储水箱2.上、回水管3.电源插座4.恒压水箱5.墨盒6.实验管段组7.支架8.计量水箱9.回水管 10.实验桌利用这种实验台可进行下列实验:一、雷诺实验;二、能量方程实验;三、管路阻力实验;1.沿层阻力实验2.局部阻力实验;四、孔板流量计流量系数和文丘里流量系数的测定方法;五、皮托管测流速和流量的方法。

一、雷诺实验1.实验目的(1)观察流体在管道中的流动状态;(2)测定几种状态下的雷诺数;(3)了解流态与雷诺数的关系。

2.实验装置本实验的实验装置为:(1)流体力学综合实验台;(2)雷诺实验台。

在流体力学综合实验台中,雷诺实验涉及的部分有高位水箱、雷诺数实验管、阀门、伯努力方程实验管道、颜料水(蓝墨水)盒及其控制阀门、上水阀、出水阀,水泵和计量水箱等,秒表及温度计自备。

雷诺实验台部件种类同综合实验台雷诺实验部分。

3.实验前准备(1)、将实验台的各个阀门置于关闭状态。

开启水泵,全开上水阀门,把水箱注满水,再调节上水阀门,使水箱的水有少量溢流,并保持水位不变。

(2)、用温度计测量水温。

4.实验方法(1)、观察状态打开颜料水控制阀,使颜料水从注入针流出,颜料水和雷诺实验管中的水迅速混合成均匀的淡颜色水,此时雷诺实验管中的流动状态为紊流;随着出水阀门的不断的关小,颜料水与雷诺实验管中的水渗混程度逐渐减弱,直至颜料水与雷诺实验管中形成一条清晰的线流,此时雷诺实验管中的流动为层流。

(2)测定几种状态下的雷诺系数全开出水阀门,然后在逐渐关闭出水阀门,直至能开始保持雷诺实验管内的颜料水流动状态为层流状态。

按照从小流量到大流量的顺序进行实验,在每一个状态下测量体积流量和水温,并求出相应的雷诺数。

《流体力学》实验指导书

《流体力学》实验指导书

实验二 雷 诺 数 实 验一、 实验目的1、 观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律2、 观察流体由层流变紊流及由紊流变层流的过度过程3、 测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数2c e R二、 实验原理及实验设备流体在管道中流动,由两种不同的流动状态,其阻力性质也不同。

雷诺数的物理意义,可表征为惯性力与粘滞力之比。

在实验过程中,保持水箱中的水位恒定,即水头H 不变。

如果管路中出口阀门开启较小,在管路中就有稳定的平均速度v ,微启红色水阀门,这是红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动,红颜色水呈一条红色直线,其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动,红色直线没有与周围的液体混杂,层次分明地在管路中流动。

此时,在流速较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动,为层流运动。

如果将出口阀门逐渐开大,管路中的红色直线出现脉动,流体质点还没有出现相互交换的现象,流体的流动呈临界状态。

如果将出口阀门继续开大,出现流体质点的横向脉动,使红色线完全扩散与自来水混合,此时流体的流动状态微紊流运动。

图1雷诺数实验台示意图1.水箱及潜水泵2.接水盒3. 上水管4. 接水管5.溢流管6. 溢流区7.溢流板8.水位隔板9. 整流栅实验管 10. 墨盒 11. 稳水箱 12. 输墨管 13. 墨针 14.实验管15.流量调节阀雷诺数表达式e v dR ν⋅=,根据连续方程:A=v Q ,Qv A=流量Q 用体积法测出,即在Δt 时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。

tVQ ∆=42d A π=式中:A —管路的横截面积;d —实验管内径;V —流速;ν—水的粘度。

三、实验步骤1、准备工作:将水箱充满,将墨盒装上墨水。

启动水泵,水至经隔板溢流流出,将进水阀门关小,继续向水箱供水,并保持溢流,以保持水位高度H 不变。

2、缓慢开启阀门7,使玻璃管中水稳定流动,并开启红色阀门9,使红色水以微小流速在玻璃管内流动,呈层流状态。

3、开大出口阀门15,使红色水在玻璃管内的流动呈紊流状态,在逐渐关小出口阀门15,观察玻璃管中出口处的红色水刚刚出现脉动状态但还没有变为层流时,测定此时的流量。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书

《流体力学实验指导书》一、电液比例综合测试实验台简介该实验台是根据《液压气动传动》通用教材设计而成,集可编程控制器和数据转换卡、液压元件模块为一体,除可进行常规的液压基本控制回路实验外,还可进行液压,组合应用实验及液压技术课程设计,元件的性能测试。

实验台配置了完备的各种类型传感器,包括压力传感器、流量传感器、转速传感器、功率传感器、位移传感器等,以满足各项实验参数测试的需要。

实验台是采用快速拼装结构,实验人员可根据实验项目原理图,选用相应的液压元件快速组成液压实验回路,通过电磁换向阀动作的控制和相关液压阀的调节进行实验。

实验台计算机测试控制系统实现实验参数(压力、流量、转速、功率、位移等)的自动数据检测、自动处理计算和存储等,还能实现回路电磁阀的自动控制,提高了实验台操作的自动化和智能化水平。

实验台可以同时进行16路实验数据的采集和8个二位电磁阀的控制。

1、性能与特点1、实验台采用台式结构,便利于多名学生的安装、测试。

2、操作平台面积大,可集成多个子系统。

3、阀体固定安装在操作平台上,管路连接采用快速接头,在背面连接,保证正面整洁。

4、实验用管件采用金属线,耐压胶管,压力可达到31.5Mpa。

5、测试方法实用、可靠。

实验装置由实验台架、液压泵站、电气测控单元等几部分组成。

3、液压站原理操作面板分布图A1.仪表数显区, A2.比例放大器与检测区,A3.PLC控制区, A4.传感器接口与手动控制区,A5.基础实验行程控制区, A6.液压站控制区。

5、数显区:功率表--—--定量叶片泵的实时功率。

转速表--—--定量叶片泵的实时转速。

流量表——--流过流量传感器的实时流量。

图A1 数显区分布图1、功率数显表;2、转速数显表;3、流量数显表;6.液压站控制区主系统控制区——定、变量泵的启动与停止,液压系统的供压与卸荷,冷却与加热以及总停的控制。

实验时先确定总停按钮为开启状态,即顺时钟旋转一定角度,自动升起为开。

流体力学实验指导书(修改)

流体力学实验指导书(修改)

流体力学实验指导书主编李旭机电工程系实验一 静水压强实验一、实验目的1、通过实验加深对流体静力学基本方程h p p γ+=0的理解。

2、验证静止流体中不同点对于同一基准面的测压管水头为常数,即=+γpz 常数3、实测静水压强,掌握静水压强的测量方法。

4、巩固绝对压强、相对压强、真空度的概念,加深理解位置水头、压力水头以及测压管水头之间的关系。

5、已知一种液体重度测定另一种液体的重度。

二、实验原理图1所示是一种静水压强实验仪原理示意图:图1 静水压强实验原理图('a p p =)实验装置包括四个部分,从左到右依次是调压桶、测压管组、主水箱、增减压气筒。

主水箱液面上压强0p 通过调节增减压气筒改变,使其大于或小于大气压a p ,水箱上面通过连通管和测压管6相连。

在水箱不同液面深度选择测点1、2,分别和测压管组连接。

测压管组中2、3开口通向大气,测压管1、4、5通过一个四通接头和调压桶相接,通过上、下移动调压桶就可以改变调压筒中的压强,进而调节测压管1、4、5中的压强。

球阀1和2的开启可以使密闭水箱液面上压强和调压桶压强恢复到大气压强。

(注:图1中'a p p =,图2中'a p p <,)图2 静水压强实验原理图('a p p <)相对静止的液体只受重力的作用,处于平衡状态。

以p 表示液体静压强,γ表示液体重度,以z 表示压强测算点位置高度(即位置水头),流体静力学方程为=+γpz 常数上式说明1、在重力场中静止液体的压强p 与深度h 成线性分布,即10012002p p z p p z -∆-=-∆-2、同一水平面(水深相同)上的压强相等,即为等压面。

因此,水箱液面和测点1、2处的压强(绝对压强)分别为 00a p p h γ=+ ()30a p γ=+∆-∆11a p p h γ=+()31a p z γ=+∆-22a p p h γ=+()52a p z γ=+∆- 与以上各式相对应的相对压力(相对压强)分别为a p p p -='000h γ= ()03∆-∆=γ11a p p p '=-1h γ= ()31z γ=∆-22a p p p '=-2h γ= ()52z γ=∆-式中 a p —— 大气压力,Paγ—— 液体的重度,3m N0h —— 液面压力水头,m 0∆ —— 液面位置水头,m 3∆、5∆—— 1、2处测压管水头,m 1z 、 2z —— 1、2处位置水头,m 1h 、2h —— 1、2处压力水头,m3、静水中各点测压管水头均相等,即35∆=∆或 1212p p z z γγ''+=+或 1122z h z h +=+ 即测压管1、2的液位在同一平面上。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

流体力学实验指导书与报告(第二集)动量定律实验毕托管测速实验文丘里流量计实验局部阻力实验孔口与管嘴实验静压传递自动扬水演示实验中国矿业大学能源与动力实验中心学生实验守则一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度,遵守课堂纪律,衣着整洁,保持安静,不得迟到早退,严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。

如有违犯,指导教师有权停止基实验。

二、实验课前,要认真阅读教材,作好实验预习,根据不同科目要求写出预习报告,明确实验目的、要求和注意事项。

三、实验课上必须专心听讲,服从指导教师的安排和指导,遵守操作规程,认真操作,正确读数,不得草率敷衍,拼凑数据。

四、预习报告和实验报告必须独自完成,不得互相抄袭。

五、因故缺课的学生,可向指导教师申请一次补做机会,不补做的,该试验以零分计算,作为总成绩的一部分,累计三次者,该课实验以不及格论处,不能参加该门课程的考试。

六、在使用大型精密仪器设备前,必须接受技术培训,经考核合格后方可使用,使用中要严格遵守操作规程,并详细填写使用记录。

七、爱护仪器设备,不准动用与本实验无关的仪器设备。

要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。

如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告,属责任事故的,应按有关文件规定赔偿。

八、注意实验安全,遵守安全规定,防止人身和仪器设备事故发生。

一旦发生事故,要立即向指导教师报告,采取正确的应急措施,防止事故扩大,保护人身安全和财产安全。

重大事故要同时保护好现场,迅速向有关部门报告,事故后尽快写出书面报告交上级有关部门,不得隐瞒事实真相。

九、试验完毕要做好整理工作,将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。

洗刷器皿,清扫试验场地,切断电源、气源、水源,经指导教师检查合格后方可离开。

十、各类实验室可根据自身特点,制定出切实可行的实验守则,报经系(院)主管领导同意后执行,并送实验室管理科备案。

1984年5月制定2014年4月再修订中国矿业大学能源与动力实验中心动量定律实验一、实验目的要求1.验证不可压缩流体定常流的动量方程;2. 通过对流速、流量、出射角度、动量与动量矩等因素相关性的分析研讨,进一步掌握流体力学的动量守恒定理;3. 了解活塞式动量实验仪原理、构造,进一步启发与培养创造性思维的能力。

二、实验装置本实验装置如图1.1所示。

图1.1动量定律实验装置图1. 自循环供水器2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 水位调节阀5. 恒压水箱6. 管嘴7. 集水箱8. 带活塞的测压管9. 带活塞和翼片的抗冲平板10. 上回水管。

自循环供水装置1由离心水泵和蓄水箱组合而成。

水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控制。

水流经供水管供给恒压水箱5,溢流水经回水管流回蓄水箱。

流经管嘴6的水流形成射流,冲击带活塞的翼片的抗冲平板9,并以与入射角成90°的方向离开搞冲平板。

抗冲平板在射流冲力和测压管8中的水压力作用下处于平衡状态。

活塞形心水深h c可由测压管8测得,由此可求得射流的冲力,即动量力F0冲击后的弃水经集水箱7汇集后,再经上回水管10流出,最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。

为了自动调节测压管内的水位。

以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响,本实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻力技术,其构造如下:图1.2 转动式动摩擦阻器 图1.3 自反馈平衡原理带活塞的翼片的抗冲平板9和带活塞套的测压管8(参见图1.2和图1.3),该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图,活塞中心设有一细导水管a ,进口端位于平板中心,出口端伸出活塞头部,出口方向与轴向垂直。

在平板上设有翼片b ,活塞套上设有窄槽c 。

工作时,在射流冲击力作用下,水流经导水管a 向测压管内加水。

当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时,活塞内移,窄槽c 减小,水流外溢减少,使测压管内水位升高,水压力增大。

反之,活塞外移,窄槽开大,水流外溢增多,测压管水位下降,水压力减小。

在恒定射流冲击下,经短时段的自动调整,即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。

这时活塞处于半进半出、窄槽部分开启的位置上,过a 流进测压管的水量和过c 处溢出的水量相等。

由于平板上设有翼片b ,在水流冲击下,平板带动活塞旋转,因而克服了活塞在沿轴向滑动时的静摩擦力。

为验证本装置的灵敏度,只要在实验中的定常流受力平衡状态下,人为地增减测压管中的液位高度,可发现即使改变量不足总液柱高度的±5‰(约0.5~1mm),活塞在旋转下亦能有效克服摩擦力而作轴向位移,开大或减小窄槽c ,使过高的水位降低或过低的水位提高,恢复到原来的平衡状态。

这表明该装置的灵敏度高达0.5﹪,亦即活塞轴向动摩擦力不足总动量力的5‰。

三、实验原理定常流动量方程为()1122v v Q F ββρ-=取脱离体如图 1.3所示,因滑动摩擦阻力水平分力x x F f %5.0<,可忽略不计,故x 方向的动量方程化为()x cc x v Q D h A p F 11204βρπγ-=-=-=04211=-D h Qv c x γπρβ式中: c h ——作用在活塞形心处的水深; D ——活塞的直径; Q ——射流流量;x v 1——射流的速度,421d Q v x π=,d 为喷嘴直径;1β——动量修正系数。

实验中,在平衡状态下,只要测得流量Q 和活塞形心水深h c ,由给定的管嘴直径d 和活塞直径D ,代入上式,便可验证动量方程,并率定射流的动量修正系数1β值。

其中,测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处,因此液面标尺读数,即为作用在活塞园心处的水深。

四、实验方法与步骤1. 准备 熟悉实验装置各部分名称,结构特征、作用性能,记录有关常数。

2. 开启水泵 打开调速器开关,水泵启动2~3分钟后,关闭2~3分钟,以利用回水排除离心式水泵内滞留的空气。

3. 调整测压管位置 待恒压水箱满顶溢流后,松开测压管固定螺丝,调整方位,要求测压管垂直、螺丝对准十字中心,使活塞转动松快。

然后旋转螺丝固定好。

4. 测读水位 标尺的零点已固定在活塞园心的高程上。

当测压管内液面稳定后,记下测压管内液面的标尺读数,即h c 值。

5. 测量流量 利用体积时间法,在上回水管的出口处测量射流的流量,流量时间要求在15~20秒以上。

可用塑料桶等容器,通过活动漏斗接水,再用量筒测量其体积(亦可用重量法测量)。

6. 改变水头重复实验 逐次打开不同高度上的溢流孔盖,改变管嘴的作用水头。

调节调速器,使溢流量适中,待水头稳定后,按3~5步骤重复进行实验。

7. 验证02≠x v 对F x 的影响 取下平板活塞,使水流冲击到活塞套内,调整好位置,使反射水流的回射角一致,记录回射角的目估值、测压管水深ch '和管嘴作用水头H 0。

五、实验成果及要求1. 记录有关常数。

实验装置台号№2.取某一流量,绘出脱离体图,阐明分析计算的过程。

六、实验分析与讨论1. 实测动量修正系数 与公认值(β=1.02~1.05)符合与否?如不符合,分析原因。

2. 带翼片的平板在射流作用下获得力矩,这时分析射流冲击无翼片的平板沿x方向的动量方程有无影响?为什么?3. 若通过细导水管的分流,其出流角度与v2相同,对以上受力分析有无影响?4. 滑动摩擦力f x为什么可以忽略不计?试用实验来分析验证f x的大小,记录观察结果(提示:平衡时,向测压管内加入或取出1mm左右深的水量,观察活塞及液位的变化)。

5. v2x若不为零,会对实验结果带来什么影响?试结合实验步骤7的结果予以说明。

毕托管测速实验一、实验目的要求1. 通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用毕托管测量点流速的技能;2. 掌握普郎特型毕托管的构造和适用性,并检验其量测精度,进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。

二、实验装置本实验的装置如图2.1所示。

图2.1毕托管实验装置图1. 自循环供水箱2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 水位调节阀5. 恒压水箱6. 管嘴7. 毕托管8. 尾水箱与导轨9. 测压管10. 测压计11. 滑动测量尺(滑尺) 12. 上回水管说明:经淹没管嘴6,将高低水箱水位差的位能转换成动能,并用毕托管测出其点流速值,测压计11的测压管1、2用以测量高、低水箱位置水头,测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头,水位调节阀4用以改变测点的流速大小。

三、实验原理h k h g c u ∆=∆=2g c k 2= (2.1) 式中: u ——毕托管测点处的点流速; c ——毕托管的校正系数;h ∆——毕托管全压水头与静压水头差。

H g u ∆'=2ϕ (2.2)联解上两式可得H h c ∆∆='ϕ (2.3)式中: u ——测点处流速,由毕托管测定;ϕ'——测点流速系数;H ∆——管嘴作用水头。

四、实验方法与步骤1. 准备 (1) 熟悉实验装置各部分名称、作用性能,分解毕托管,搞清构造特征、实验原理。

(2) 用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压管1、2相连通。

(3) 将毕托管对准管嘴,距离管嘴出口处约2~3cm ,上紧固定螺丝。

2. 开启水泵 顺时针打开调速器开关3,将流量调节到最大。

3. 排气 待上、下游溢流后,用吸气球(如医用洗耳球)放在测压管口部抽吸,排除毕托管及各连通管中的气体,用静水匣罩住毕托管,可检查测压计液面是否齐平,液面不齐平可能是空气没有排尽,必须重新排气。

4. 测记各有关常数和实验参数,填入实验表格。

5. 改变流速 操作调节阀4并相应调节调速器3,使溢流量适中,共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速。

改变流速后,按上述方法重复测量。

6. 完成下述实验项目:1) 分别沿垂向和纵向改变测点的位置,观察管嘴淹没射流的流速分布;2) 在有压管道测量中,管道直径相对毕托管的直径在6~10倍以内时,误差在2~5%以上,不宜使用。

试将毕托管头部伸入管嘴中,予以验证。

7 . 实验结束时,按上述3的方法检查毕托管比压计是否齐平。

五、实验成果及要求1. 记录有关常数。

实验装置台号№表2.1记录计算表校正系数c= ,k=cm0.5/s六、实验分析与讨论1. 利用测压管测量点压力时,为什么要排气?怎样检验排净与否?2. 毕托管的压头差▽h和管嘴上、下游水位差△H之间的大小关系怎样?为什么?3. 所测的流速系数φ’说明了什么?4. 据激光测速仪检测,距孔口2~3cm轴心处,其点流速系数φ’为0.966,试问本实验的毕托管精度如何?如何率定毕托管的校正系数c?5. 普郎特毕托管的测速范围为0.2~2m/s,流速过小过大都不宜采用,为什么?另,测速时要求探头对正水流方向(轴向安装偏差不大于10度),试说明其原因(低流速可用倾斜压差计)。

6. 为什么在光、声、电技术高度发展的今天,仍然常用毕托管这一传统的流体测速仪器?文丘里流量计实验一、实验目的要求1. 通过测定流量系数,掌握文丘里流量计测管道流量的技能;2. 掌握气—水多管压差计量测压差的技能;3. 通过实验与量纲分析,了解应用量纲分析与实验结合研究水力学问题的途径,进而掌握文丘里流量计的工作原理和水力特性。

相关文档
最新文档