流体力学动量定理实验
工程流体力学实验
1.40
0
3.500
7.500
3.500
11.000
6.100
19
1.40
0
3.500
6.208
3.500
9.708
0.000
1.292
毕托管测速计算表
编号
6
8
12
14
16
18
备注
测速管读数
44.75
23.9
22.5
14.7
12
11
测压管读数
14.7
15.05
11.85
6.9
9.6
3.5
点流速u（cm/s）
三、使用仪器、材料
自循环供水器、恒压水箱、溢流板、稳水孔板、可控硅无级调速器、实验管道、流量调节阀、接水阀、接水盒、回水管测压计。
四、实验步骤
1、熟悉实验仪器，分清普通测压管和测速管及两者功能上的区别。
2、打开电源，启动供水系统，水箱供水至溢流，排净实验管道内的空气后关闭流量调节阀。检查所有的测压管液面是否齐平，若不平需查明原因并排除气体。
8、在均匀流断面上，推求测速管处的流速，将测试与计算成果列于表中。
水箱面高程 =47.60cm直径
实验装置图：
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
测点液面读数于断面能量转换的测算表单位：cm
测点
管径d
位置水头Z
压强水头p/γ
流速水头
测压管水头z+ p/γ
总水头H
测压管水头差△(z+ p/γ)
水头损失h=-=
如果自由表面压强p0与当地大气压pa压强相等时，液体内任一点相对压强可表示为：
式中：h为液体自由表面下任一点液体深度。
流体力学第三章(7)动量方程及其应用及动量矩方程
对于方程右侧的动量变化率：只要知道两截面上的平均速度和流量就可以 计算出来。
2、外力和速度的方向问题。与坐标相同时为正，与坐标相反时为负。公 式右边的减号是固定的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三 、动量方程式的应用（重点）
1、流体对管道的作用力问题 2、自由射流的冲击力问题
1、流体对管道的作用力问题—动量方程式的应用之
要求密度为
V
vdV
A
v(v
dA)
这就是用欧拉方法表示的动量方程式，这个方程式既适用于控制体固定的情况， 也适用于控制体运动的情况。在运动时需将速度v换成相对速度，并在控制体 上加上虚构的惯性力。
动量方程式中，需注意
1. F 是作用在控制体内质点系上的所有外力的矢量和，既包括控制体外
部流体及固体对控制体内流体的作用力（压力、摩擦力），也包括控制体
（I）部分通过A1面非 原质点系的流入动量
制体的总动量。
（II）部分通过A2 面流出的动量
对于控制体的全部控制面A：
末动量
初动量
F
d( mv)
dt
lim
t 0
1 t
{[
V
v dV ]t t
t A
v(v dA)
[
V
v dV ]t }
t
2vz z 2
]
dvz dt
作用在质点系上的总外力就不必通过分布压强的积分，而是通过求质点系动量变 化率的办法计算出来，开辟了求解流体动力学问题的新途径。
F
d ( mv)
dt
由于各个质点速度不尽相同，似乎要计算质点系的动量变化 率采用拉格朗日法比较适宜，由于运动的复杂性，很困难。
流体力学动量定理实验报告
流体力学动量定理实验报告流体力学是研究流体运动规律的一门学科，其中动量定理是流体力学中的重要定律之一。
本实验旨在通过实际操作验证流体力学动量定理，并深入理解其物理意义和应用。
一、实验目的1. 验证流体力学动量定理的实际有效性；2. 理解动量定理的物理意义和应用；3. 探究不同流体条件下动量定理的适用性。
二、实验原理根据动量定理，当一个物体受到外力作用时，其动量的变化率等于作用在物体上的合外力。
对于流体，其动量定理可以表述为：流体的动量的变化率等于作用在流体上的合外力和压力力之和。
三、实验器材和药品1. 实验装置：流体力学实验装置、流量计、压力计等；2. 实验介质：水。
四、实验步骤1. 将流体力学实验装置连接好，保证流体可以顺利流动；2. 打开水源，调节流量计的流量，保持恒定；3. 使用压力计测量不同位置的压力值，并记录；4. 分别改变流动介质的流速和流量，再次测量压力值并记录；5. 根据实验数据，计算流体的动量变化率并进行比较分析。
五、实验结果与分析通过实验测量得到的压力值和流速数据，可以计算出流体的动量变化率。
根据动量定理，动量的变化率应该等于作用在流体上的合外力和压力力之和。
通过对不同流速和流量下的实验数据进行比较分析，可以得出以下结论：1. 随着流速的增加，流体的动量变化率也增加，说明流体受到的合外力也增大；2. 当流速恒定时，流量的增加会导致动量变化率的增加，说明流体受到的压力力也增大；3. 实验结果与动量定理的预期结果相符，验证了动量定理在流体力学中的适用性。
六、实验总结与思考通过本次实验，我们深入理解了流体力学动量定理的物理意义和应用。
实验结果表明，动量定理在流体力学中具有实际有效性，并能够用于解释和预测流体运动过程中的各种现象。
同时，实验过程中还发现了流速和流量对流体动量变化率的影响，这为进一步研究流体力学提供了新的思路和方向。
通过本次实验我们验证了流体力学动量定理的实际有效性，并深入理解了其物理意义和应用。
《动量定理》教案
《动量定理》教案第一章：动量定理概述1.1 动量的概念介绍动量的定义：动量是物体运动的物理量，用p表示，等于物体的质量m与速度v的乘积，即p=mv。
解释动量的矢量性质：动量既有大小，又有方向，遵循平行四边形法则。
1.2 动量定理的表述阐述动量定理的内容：物体的动量变化等于作用在物体上的力与作用时间的乘积，即Δp=FΔt。
解释动量定理的意义：动量定理揭示了力与物体动量变化之间的关系，是力学中的基本定律之一。
第二章：动量定理的应用2.1 动量定理在碰撞问题中的应用介绍碰撞问题的基本概念：碰撞是两个物体相互作用的过程，碰撞过程中动量守恒。
分析碰撞问题中动量定理的应用：根据动量定理，碰撞前后物体的动量变化等于作用在物体上的力与作用时间的乘积，可以用来求解碰撞问题。
2.2 动量定理在爆炸问题中的应用介绍爆炸问题的基本概念：爆炸是物体内部能量迅速释放的过程，爆炸过程中动量守恒。
分析爆炸问题中动量定理的应用：根据动量定理，爆炸前后物体的动量变化等于作用在物体上的力与作用时间的乘积，可以用来求解爆炸问题。
第三章：动量定理的实验验证3.1 动量定理实验原理介绍动量定理实验的原理：通过实验测量物体的质量、速度和作用力，验证动量定理的正确性。
3.2 动量定理实验步骤详细描述动量定理实验的步骤：包括实验设备的准备、实验操作过程和数据测量方法。
3.3 动量定理实验结果与分析分析实验结果：根据实验测量数据，计算物体的动量变化和作用力与作用时间的乘积，比较两者是否相等。
总结实验结论：验证动量定理的正确性，说明动量定理在实际应用中的可靠性。
第四章：动量定理在实际问题中的应用4.1 动量定理在交通安全中的应用介绍交通安全中动量定理的应用：通过分析车辆碰撞过程中的动量变化，评估事故的严重程度，为交通安全提供科学依据。
4.2 动量定理在体育竞技中的应用介绍体育竞技中动量定理的应用：通过分析运动员动作过程中的动量变化，优化竞技策略，提高竞技水平。
流体力学实验指导书
流体力学实验指导书(新版)(总24页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《水力学》实验教学指导书及报告姓名：班级：学号：唐山学院土木工程系序言水力学是应用性较强的专业技术基础课。
从学科的发展来看，水力学属于技术基础学科，实验方法和实验技术是促进其发展的重要研究手段。
由于流体运动的复杂性，水力学的研究及应用就更加离不开科学实验，其发展很大程度上取决于实验技术的进步。
因此，水力学实验是巩固和加深理论知识的学习、探求流体运动规律、解决工程实际问题的重要环节，通过实验教学，掌握各种实验方法，规范操作，提高实验技能。
一、实验教学目的：（1）观察流动现象，增强感性认识，提高实验分析能力。
（2）根据实测资料验证水力学基本理论，以加强和巩筑理论知识的学习。
（3）学会使用基本的测量仪器，掌握测量技术。
（4）培养分析实验数据，整理实验成果和编写实验报告的能力。
（5）培养严谨踏实的科学态度和合作精神，为未来进行研究和实际工作打下基础。
二、实验教学要求：（1）每次实验前，预习教材中有关内容及实验指导书，了解本次实验的目的、原理、步骤和所要验证的理论。
（2）认真听取指导教师讲解，弄清实验方法和步骤后，方能动手实验。
（3）实验中，应注意观察实验现象，细心读取实验数据，并做相应的记录，原始数据不得任意修改。
（4）实验小组内每位学生亲自动手、相互配合、共同完成实验。
（5）实验态度严肃、方法严密，一丝不苟进行操作。
（6）实验完毕应清理设备及实验室，实验设备摆放整齐。
三、实验报告要求：（1）实验报告是实验资料的总结、是实验的成果。
通过完成实验报告，可以提高分析问题的能力，要求必须独立完成并按规定时间交给指导教师。
（2）实验报告一般包括以下几项内容：①班级、姓名、同组人及实验日期。
②实验名称及实验目的。
③实验原理。
④实验装置简图及仪器。
⑤流动现象的描述及实验原始记录。
⑥计算实验结果。
流体力学动量定理实验
流体力学动量定理实验动量定理实验一、概述动量定理指出:流体微团动量的变化率等于作用在该微团上所有外力的矢量和。
即某控制体内的动量在时间dt内的增量等于作用在控制体上所有外力在dt时间内的总冲量。
水射流冲击平板和内半球是用来验证动量定理的一个很好实例，本实验仪则采用水射流冲击平板通过称重系统测出冲击力。
二、实验目的:1(测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。
2(测定动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性 3(将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。
三、设备性能与主要技术参数1、该实验装置主要由:流量计、水泵、实验水箱、管嘴、蓄水箱和平衡秤等组成。
2、流量计采用LZS-15(60-600)L/h。
3、水泵为增压泵，最高扬程:10m，最大流量:10L/min，转速2800r/min，输入功率90W。
4、量器为平衡杆秤，上面刻度每小各格为2mm,称上平衡游码为150g。
5、实验水箱由有机玻璃制成，顶部装有称重装置，内部则有实验平板与管嘴，其中管嘴距平板距离为40mm，管嘴的内径为9mm。
6、蓄水箱由PVC板焊制而成。
容积:35L。
四、实验原理1、本实验装置给出计量杠杆为平衡杆称。
2、计算每个状态下的体积流量和质量流量体积流量QV通过转子流量计直接得出读数，质量流量QM,ρW?QV其中水的密度ρW可根据水温查得。
3、计算每个状态下水射流冲击模型的当地速度u。
由公式u0=Qv/A0 (m/s)计算管嘴出口处的水流速度，其中A0为喷嘴出口截面积(m2)。
在地心引力的作用下，水射流离开喷嘴后要减速，当水流射到模板上时，当地速度u应根据垂直向上抛运动的公式进行修正，即:u=?u20-2gs,式中s为从喷嘴出口到模板实际接触距离。
LSGF 五、实验流程图1091、水泵8S672、水箱53、喷管44、喷嘴35、水射流6、平板7、筒体8、平衡秤9、传感力210、平衡杆1自循环供水装置由增压水泵和蓄水箱组合而成。
流体力学动量定理实验报告
实验报告：流体力学动量定理实验实验目的：本实验旨在通过测量流体在不同条件下的速度和压力，验证流体力学动量定理，并分析流体的流动特性。
实验原理：流体力学动量定理表明，流体在作用力作用下的动量变化等于作用力对流体的压力和重力的贡献之差。
即动量的变化等于合力乘以时间。
根据流体流动的连续性方程和动量守恒方程，可以推导出动量定理的数学表达式。
实验步骤：1.准备工作：确保实验仪器及设备正常运行，并校准各个测量装置。
2.设置实验装置：安装流体管道和流量计，并连接传感器以测量流体的速度和压力。
3.调整流体流动条件：调节流量控制阀门，使流体在管道中稳定流动，并记录流量、速度和压力的基准值。
4.改变流动条件：调节流体控制阀门，改变流量和速度，并记录相应的压力和速度数据。
5.测量数据：使用传感器和测量仪器记录流体流动过程中的速度和压力数据，并进行实时记录或记录存储。
6.分析数据：根据测量数据计算流体的动量变化，并与实验条件进行对比和分析。
7.绘制实验结果：根据实验数据绘制流体速度和压力随时间变化的曲线，并进行数据分析和讨论。
实验结果：根据测量数据和数据分析，得出流体速度和压力随时间变化的曲线。
对比实验条件和理论预期结果，可以验证流体力学动量定理的准确性。
实验讨论：根据实验结果和对流体力学动量定理的分析，讨论流体流动的特性，如流体的加速度、压力分布等，并讨论实验误差和改进方案。
结论：通过本实验，验证了流体力学动量定理的准确性，并对流体的流动特性进行了分析和讨论。
实验结果与理论预期相符，证明了流体力学动量定理的适用性和可靠性。
附录：实验数据和曲线图、实验装置照片等（如果有）。
这是一个基于流体力学动量定理的实验报告的基本结构，具体内容和格式可以根据实际情况进行调整和完善。
流体力学实验指导书与报告
流体力学实验指导书与报告所在学院：地侧学院使用专业：安全工程2006.6实验一：压强、流速、流量测定实验一、压强测定试验 知识点：静力学的基本方程；绝对压强；相对压强；测压管；差压计。
1.实验目的与意义1）验证静力学的基本方程；2）学会使用测压管与差压计的量测技能；3）灵活应用静力学的基本知识进行实际工程量测。
2.实验要求与测试内容1）熟练并能准确进行测压管的读数；2）控制与测定液面的绝对压强或相对压强； 3）验证静力学基本方程； 4）由等压面原理分析压差值。
3.实验原理1）重力作用下不可压缩流体静力学基本方程： pz c γ+=2）静压强分布规律：0p p h γ=+式中：z ——被测点相对于基准面的位置高度；p ——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；0p ——水箱中液面压强；γ——液体容重；h ——被测点在液体中的淹没深度。
3）等压面原理：对于连续的同种介质，流体处于静止状态时，水平面即等压面。
4.实验仪器与元件实验仪器： 测压管、U 型测压管、差压计仪器元件：打气球、通气阀、放水阀、截止阀、量杯 流体介质：水、油、气 实验装置如下图： 5.实验方法与步骤实验过程中基本操作步骤如下：1）熟悉实验装置各部分的功能与作用；2）打开通气阀，保持液面与大气相通。
观测比较水箱液面为大气压强时各测压管液面高度；3）液面增压。
关闭通气阀、放水阀、截止阀，用打气球给液面加压，读取各测压管液面高度，计算液面下a、b、c各点压强及液面压强p；4）液面减压。
关闭通气阀，打开截止阀，放水阀放出一定水量后，读取各测压管液面高度，计算液面下a、b、c各点压强及液面压强p。
6.实验成果实验测定与计算值如下内容：00p=，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；00p>，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；00p<，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；填入表1中。
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动量定理实验
一、概述
动量定理指出：流体微团动量的变化率等于作用在该微团上所有外力的矢量和。
即某控制体内的动量在时间dt内的增量等于作用在控制体上所有外力在dt时间内的总冲量。
水射流冲击平板和内半球是用来验证动量定理的一个很好实例，本实验仪则采用水射流冲击平板通过称重系统测出冲击力。
二、实验目的：
1．测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。
2．测定动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性
3．将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。
三、设备性能与主要技术参数
1、该实验装置主要由：流量计、水泵、实验水箱、管嘴、蓄水箱和平衡秤等组成。
2、流量计采用LZS-15（60-600）L/h。
3、水泵为增压泵，最高扬程：10m，最大流量：10L/min，转速2800r/min，输入功率90W。
4、量器为平衡杆秤，上面刻度每小各格为2mm,称上平衡游码为150g。
5、实验水箱由有机玻璃制成，顶部装有称重装置，内部则有实验平板与管嘴，其中管嘴距平板距离为40mm，管嘴的内径为9mm。
6、蓄水箱由PVC板焊制而成。
容积：35L。
四、实验原理
1、本实验装置给出计量杠杆为平衡杆称。
2、计算每个状态下的体积流量和质量流量
体积流量QV通过转子流量计直接得出读数，质量流量QM＝ρW·QV其中水的密度ρW可根据水温查得。
3、计算每个状态下水射流冲击模型的当地速度u。
由公式u0=Qv/A0 (m/s)计算管嘴出口处的水流速度，其中A0为喷嘴出口截面积（m2）。
在地心引力的作用下，水射流离开喷嘴后要减速，当水流射到模板上时，当地
速度u 应根据垂直向上抛运动的公式进行修正，即：u=√u20-2gs,式中s 为从喷嘴出口到模板实际接触距离。
五、实验流程图
自循环供水装置由增压水泵和蓄水箱组合而成。
水泵的开启、流量大小的调节均由阀门控制。
水流经供水管供给实验水箱，溢流水经回水管流回蓄水箱。
流经管嘴的水流形成射流，冲击实验平板，抗冲平板在射流冲力处于平衡状态。
即水流动量力F 。
冲击后的弃水经集水箱汇集后，再经上回水管流出，最后经回水管流回蓄水箱。
六、 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、记录管嘴直径、实验模板直径和作用力力臂。
3、安装平面板，调节平衡锤位置，使杠杆处于水平状态
4、接通电源启动泵，打开泵出口阀，使水从管嘴内射向平板，导致计量杆的不平衡。
记录下流量计的读数以及电子秤的读数。
6、重复步骤4，逐档调大进水流量，至少应调节5次这样就可以得到5个实验点。
7、测量实验水温并记录下来，通过水温查得实验时水的密度，便于计算质量流量。
8、关闭水泵，将水箱中水排空，关闭电源，结束实验。
七、实验分析与讨论
1.记录有关常数。
管嘴内径d= cm，实验板直径D= cm，喷嘴出口距实验板距离s= cm。
2．设计实验参数记录、计算表，并填入实测数据。
3．取某一流量，绘出脱离体图，阐明分析计算的过程。
4. F实与F理有差异，除实验误差外还有什么原因？。