流体力学实验指导书20151007
流体力学综合实验指导书
流体力学综合实验实验指导书 流体力学综合实验一、实验目的1〕能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验，测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图； 2〕能进行离心泵特性曲线测定实验，测出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图；3〕学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解玻璃转子流量计、压力表、倒U 型差压计以及相关仪表的原理和操作；二、装置整体流程图：1－水箱；2－进口压力表；3－双金属温度计；4－灌泵漏斗；5－出口压力表；6－玻璃转子流量计；7－局部阻力管；8－电气操作箱；9－局部阻力管上的闸阀V1；10－光滑管；11－倒U 型差压计；12－均压环；13－粗糙管；14－管路选择球阀f1、f2、f3；15－出口流量调节闸阀V2图1 实验装置流程示意图离心泵特性测定实验一、根本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。
1．扬程H 的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程：f h gug p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρ 〔1－1〕由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项f h ∑，速度平方差也很小故可忽略，则有210(H H H ++=表值）〔1－2〕式中： 120z z H -=，表示泵出口和进口间的位差，m ；和ρ——流体密度，kg/m 3 ； g ——重力加速度 m/s 2；p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa ；H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m ； u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速，m/s ； z 1、z 2——分别为真空表、压力表的安装高度，m 。
流体力学实验指导书
《流体力学》实验指导书目录实验装置简介及实验安排…………………………………………………… 1-2 实验一：伯努利方程验证实验………………………………………………… 3-8 实验二：雷诺实验…………………………………………………………… 9-12实验装置简介及实验安排实验装置：流体力学综合实验台是一个多功能实验装置，用此实验台可进行伯努利方程（能量方程）验证实验、雷诺实验、沿程阻力测定实验、局部阻力测定实验、毕托管测速实验和文丘里流量计实验等多个流体力学实验。
实验装置如图1-1所示。
1—供水箱，水泵；2—实验桌；3—层流测针；4—恒压水箱；5—彩色墨水罐；6—差压板；7—沿程阻力实验管；8—局部阻力实验管；9—伯努利实验管；10—雷诺实验管；11—伯努利差压板；12—毕托管；13—计量水箱；14—回水管。
图1-1 多功能流体力学综合实验台针对轮机工程专业36学时或32学时的流体力学课程，我们开设两个实验，即伯努利方程验证实验和雷诺实验。
在雷诺实验中，学生可以借助该实验装置观察层流和湍流（紊流）特征以及它们之间的转换特征，掌握测定临界雷诺数Re 的方法。
在伯努利方程实验中，学生可以借助该实验装置验证总流的伯努利方程，观察流体流动过程中的能量守恒关系，同时可以掌握流速、流量和压强等要素的实验量测技能。
实验学时分配：实验一：伯努利方程验证实验 2学时实验二：雷诺实验 2学时实验分组：每个实验7-8人一组，每个自然班分成四组。
实验一：伯努利方程验证实验一、实验目的1．掌握伯努利方程式中各项的物理意义及它们之间的转换关系； 2．验证流体总流的能量方程；3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术； 4．学习使用测压管、总压管测水头的实验技能及绘制水头线的方法。
二、实验原理1．伯努利方程（能量方程）在伯努利实验管路中沿水流方向取n 个过流断面。
在动能修正系数α近似取为1的情况下，可以列出进口断面（1）至任一断面（i ）的能量方程式（i = 2，3，……，n )i ,i i i h gv p z g v p z -+++=++1f 2211122γγ （1）式中，z 、γp 和gv 22分别为位置水头（位头）、压力水头（压头）和速度水头（动头），单位为m （水柱）；i ,h -1f 为从过流断面1到断面n 的水头损失，单位也是m （水柱）。
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
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 、▽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Z B 、Z C 、Z D3. 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pz +=constY或p =+y h式中：z —被测点在基准面以上的位置高度；1.测压管2.带标尺测压管3.连通管 I2367485D图1.1流体静力学综合性实验装臵图p—被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；po—水箱中液面的表面压强Y—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£和位置水头z之间的互相转换，决定了夜柱高和压差的对应关系：Ap二yKh Y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：Y h0=1—Y h+hw12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
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》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。
流体力学综合实验装置实验指导书
《三》实验管道中液流循环如下 (见实验装置)
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流体力学综合实验装置
1、实验台潜水泵供水到恒压水箱，水箱内液体分别由实验管 A（雷诺实验及沿 程阻力系数测定实验） 、实验管 B（伯努利方程实验） 、实验管 C(局部阻力系数测定实 验)、实验管 D 毕托管测流速、文丘里、孔板和毕托管实验) 经流量计流入辅助水箱， 再返回到供水水箱中循环使用。 2、雷诺实验：颜色水容器的颜色水径调节阀调节，进入实验管 A，随 A 管内的流 动水一起运动，显示有色的流线；经辅助水箱，辅助水箱排尽阀直接排入地沟； 3、实验中基准水平面的选取 用本实验装置做以上各项实验时，其基准水平面一律选择为工作台面板的上平面。 4、本实验指导书中各项实验所涉及的运算，均采用国际单位制。
《二》实验台参数
1、水泵：型号 HQB-4500；最大扬程：8m；最大流量：75L/min；额定功率 100W； 电源：单相～220V。 2、恒压水箱：长×宽×高=300×350×600； 3、实验管 A：管径内径 Φ14，长约 1.0 (m)，雷诺数实验管； 4、实验管 B：小管内径 Φ14，大管内径 Φ30，轴线高度差 70，总长约 1.0 (m)； 伯努利方程实验管； 5、实验管 C：管内径 Φ14，大管内径Φ30，总长约 1.0 (m)；突然扩大和突然缩 小阻力测定；毕托管的测定速实验和文丘里实验； 6、实验管 D：管内径 Φ14,沿程损失实验管，沿程损失计算长度 L=0.75 (m)； 7、实验管 E：管内径Φ14, 闸阀和弯头阻力实验管 8、实验台总尺寸：长×宽×高=1800×500×1700。
λ=64/Re
（2）对于水力滑管紊流流动可取
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流体力学综合实验装置
=
0.3164 5 < Re ( ) 10 Re1/4
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工 程 流 体 力 学实验指导与实验报告姓 名：学 号：班 级：西南科技大学制造科学与工程学院中心实验室二零一五年十月目录实验说明 (I)TXZH-3型流体力学综合实验装置说明.............................................................................................. I I一、装置组成 (II)二、实验内容 (II)三、实验台参数 (II)四、实验装置组成 (III)实验一雷诺实验 (1)一、实验目的 (1)二、实验装置 (1)三、实验原理 (1)四、实验方法与步骤 (1)实验报告一雷诺实验 (4)1. 实验数据表 (4)2. 计算过程 (4)3. 实验结果分析 (5)4. 思考题 (5)实验二伯努利方程实验 (6)一、实验目的 (6)二、实验装置 (6)三、实验原理 (6)四、实验方法和步骤 (7)五、实验数据记录 (8)实验报告二伯努利方程实验 (9)1. 实验数据表 (9)2. 计算过程 (9)3. 实验结果分析 (10)4. 思考题 (11)实验三文丘里实验 (12)一、实验目的 (12)二、实验装置 (12)三、实验原理 (12)四、实验操作与步骤 (13)五、实验数据记录 (13)实验报告三文丘里实验 (14)1. 实验数据表 (14)2. 计算过程 (14)3. 实验结果分析 (15)4. 思考题 (15)实验说明工程流体力学实验作为《液压与气压传动》课程的随课实验，开设该实验的目的是通过本实验的教学，使学生初步了解流体力学的研究方法，学习流体力学实验中有关参数（如温度、流量、水位、测压管水头、总水头等）的测量；培养学生观测实验现象、正确记录与处理数据和运用所学知识分析实验结果的可靠性的能力。
通过实验验证工程流体力学主要理论的正确性，巩固加深对这些理论的理解。
培养学员严肃、认真的科学态度和严格、细致的工作作风。
本实验包括三个基础实验，包括雷诺实验、努伯利方程和文丘里实验，所用学时为2学时，实验数据及实验报告要求如下：1）实验过程中，认真观察实验现象，及时记录实验结果；2）上交一份实验报告，包括实验中所作的三个实验内容；3）实验报告应撰写清晰，数据处理过程详细；4）允许双面打印，所有数据处理及记录都应手写。
TXZH-3型流体力学综合实验装置说明流体力学是力学的一个独立分支，主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。
流体力学研究的主要内容：（1）建立流体平衡和运动规律的基本方程；（2）确定流体流经各种通道时速度、压强的分布规律；（3）探求流体运动中的能量转换及各种能量损失的计算方法；（4）解决流体与限制其流动的固体壁面间的相互作用力。
一、装置组成本实验装置主要由储水箱、实验水箱、自制简易毕托管、文丘里流量计、孔板流量计、涡街流量计、局阻阀门、水泵、压力表、压差传感器、功率表、气液分离器、测压系统管件、管道阀门、实验台及电控箱等组成。
二、实验内容TXZH-3型流体力学综合实验装置可完成下述实验：实验一、雷诺实验实验二、伯努利方程实验实验三、毕托管实验实验四、沿程阻力实验(包括光滑管和粗糙管) 实验五、局部阻力实验实验六、文丘里实验实验七、孔板实验实验八、突缩突扩演示实验实验九、离心泵实验三、实验台参数实验台总尺寸：长×宽×高=2000mm×590mm×1900mm。
潜水泵：型号HQB-2500。
增压泵：型号PB088-EA。
实验水箱：长×宽×高=370mm×280mm×400mm。
实验管路1：管径Φ20×2mm，测定粗糙管沿程阻力管长为1m，测定阀门局部阻力管长为0.17m，总长约1.5m。
可以完成粗糙管沿程阻力实验。
实验管路2：总长约1.5 m，管径Φ20×0.6mm，长约0.84m；中间接有突扩突缩实验管，管径Φ40×1mm，长约0.46m。
可完成突缩、突扩现象的演示实验。
实验管路3：管径Φ20×2mm，测定光滑管沿程阻力管长为0.7m，测定阀门局部阻力管长为0.17m，总长约1.5m。
可以完成光滑管沿程阻力及局部阻力的测试实验。
实验管路4：管径Φ20×2mm，总长约1.5m，实验管上装有孔板流量计和文丘里流量计，可以完成文丘里、孔板流量计的测试实验。
实验管路5：管内径Φ14mm，上管轴线高225mm，中管轴线高0.14m，下管轴线高90mm，总长约1.2m。
可以完成毕托管测速及伯努利方程实验，实验水位：H=340mm可调。
实验管路6：管内径Φ14mm，管长1 m。
可以完成雷诺实验。
四、实验装置组成1. 系统一由水泵P102供水经管路1、2、3及4流入水箱2中，再返回到水箱1中循环使用。
2. 系统二由潜水泵P101供水到实验水箱3，水箱内液体分别由管路5和6流入水箱2，再返回到水箱1中循环使用。
3. 雷诺实验中颜色水容器中的颜色水经显色剂调节阀门，进入管路6，随管路6内的流动水一起流动，显示有色的流线；经节流阀F1-4流入到水箱2再返回到水箱1中循环使用。
当水箱2中水微红时，将消色剂储器中的消色剂（白醋）加入少量进其中，使有色水变清。
4. 实验中基准水平面的选取：用本实验装置做以上各项实验时，其基准水平面一律选择为工作台面板的上平面。
5. 实验装置流程如图1-1所示。
图0-1 流体力学综合实验装置示意图实验一 雷诺实验一、实验目的1．观察液体流动时的层流和紊流现象，区分两种不同流态的特征。
2．测定临界雷诺数，加深对雷诺数的理解。
3．学习雷诺数用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
二、实验装置图1-1 雷诺实验流程三、实验原理雷诺数是区别流体流动状态的无量纲数。
对圆管流动，其下临界雷诺数Re c 为 2300～2320。
小于该临界雷诺数的流体为层流流动状态，大于该临界雷诺数则为紊流流动状态。
工程上，在计算流体流动损失时，不同的Re 范围，采用不同的计算公式。
因此观察流体流动的流态，测定临界雷诺数，是流体力学课程实验的重要内容。
流体流速 24Q d υπ= (1-1) 式中Q —流体流量，用容积法测量，m 3/s ；d —管径，本实验装置中d ＝0.0158(m)。
雷诺数 Re d υν= (1-2) 式中ν—流体运动粘度，4220.0177510(/)10.03370.000221m s t tν-⨯++＝； t —水温，℃。
四、实验方法与步骤1．观察两种流态：1)准备工作：（量杯、秒表、管径d ＝0.0158(m)）①关闭水箱1的排水阀F2-2，将循环水箱1加水至约2/3处；②消色：将白醋加到消色剂容器中对水消色；③关闭颜色水流量调节阀，将配置好的颜色水（酚酞、氢氧化钠、水的混合物，配比可视水质情况而定，其中水最好为去离子水）加入到颜色水容器中至液位约2/3处。
④调节溢流杯的位置，使上杯沿口位于250mm处。
2)排气及实验操作：①打开阀门F1-1、F1-2、F1-4，其余阀门闭合，启动潜水泵P101，使实验水箱充水至溢流水位，排出管路中的空气；②排气结束后，调节阀F1-1，使实验水箱始终保持微溢流状态，以保证管路6进水的稳定度；③待稳定后，微微开启阀F1-4和颜色水流量调节阀，注入颜色水于管路6内，使颜色水线呈一条直线。
通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态；④显色剂经导入管注入管路6，调节阀F1-4和颜色水流量调节阀，使颜色水流线形态清晰可见，观察颜色水线的状态变化(稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动，断续，完全散开等)。
⑤然后逐渐开大节流阀F1-4，观察颜色水直线的变化，记录层流转变为紊流的水力特征。
⑥待管中出现完全紊流后，再逐步关小节流阀F1-4，观察由紊流转变为层流的水力特征(显色剂的流量也应根据节流阀F1-4的开度大小相应调大或调小) 。
⑦视水箱2内颜色是否变红，通过消色剂流量调节阀加入适量消色剂。
2．测定下临界雷诺数：①将阀F1-4打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小节流阀使流量减小。
当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一条稳定直线时，即为下临界状态；②待管中出现临界状态时，用容积法测出流量（使用量杯和秒表测量）；③测记恒压水箱内水温计读数(以备计算水的运动粘度ν)；④根据所测流量，计算出管中的平均流速，并根据所测的实验水温求出水的运动粘度，求出下临界雷诺数Re c，并与公认值比较。
若偏离过大，需重测。
⑤重测步骤与上述1)～4)的操作相同，根据重测数据再次计算Re c值，直到Re c的值在2000～2300之间。
3．实验结束后断开电源，整理实验台。
注意事项：①每调节阀门一次，均需等待稳定5分钟；②关小阀门过程中，只许渐小，不许开大；③颜色水由氢氧化钠水溶液和酚酞配比而成，因氢氧化钠具有很强的腐蚀性，使用时请注意安全，如皮肤接触到，请用大量清水冲洗；4．随出水流量减小，应适当调小进水节流阀F1-1的开度，以减小溢流量引发的扰动。
五、实验数据记录仪器编号：有关常数：管径d ＝ cm ， 水温T ＝ C ︒，运动粘滞系数ν＝ s cm /2实验报告一 雷诺实验1. 实验数据表仪器编号：有关常数：管径d ＝ cm ， 水温T ＝ C ︒，运动粘滞系数ν＝ s cm /22. 计算过程选取一组数据进行计算，写出完整的计算过程，其余计算结果列表格展示：3. 实验结果分析（对得到的实验结果进行分析讨论；主要分析雷诺数与流动形态之间的关系。
）4. 思考题⑴为什么颜色水的形态不稳定影响，实验效果的原因有哪些？⑵实验水箱内中间隔板的有何作用？实验二 伯努利方程实验一、实验目的1．验证流体恒定流动时的总流伯努利方程； 2．进一步掌握有压管流中，流动液体能量转换特性；3．掌握流速、流量、压强等动水力学水流要素的实际量测技能。
二、实验装置图2-1 伯努利方程实验流程图实验管路5：管内径Φ14mm ，上管轴线高225mm ，中管轴线高140mm ，下管轴线高90mm ，总长约1.2m 。
可以完成毕托管测速及伯努利方程实验，实验水位：H=340mm 可调。
三、实验原理液体流动时的机械能，以位能、压力能和动能三种形式出现，这三种形式的能量可以互相转换，在无流动能量损失的理想情况下，它们三者总和是一定的。
伯努利方程表明了流动液体的能量守恒定律。
对不可压缩流体恒定流动的理想情况，总流伯努利方程可表示为：2211222222p p z C g g g gαυαυρρ++=++=11z (C 为常数) (2-1)对实际液体要考虑流动时水头损失，此时方程变为：22112222122211z f p p z h g g g g αυαυρρ-++=+++ (2-2)式中z 1、z 2 —流体位压头，m ；pgρ—流体静压头，m ； 22gαυ—流体动压力，m ； ρ—流体密度，kg/m 3；g —重力加速度，m/s 2； υ1、υ2—流体平均流速，m/s ；h F2-2—两个过流断面之间的单位重量流体的水头损失，m ；以热能的形式消失掉的，在管路中是不能再恢复的。