工程水力学实训指导书样本
水力学工程流体力学
水力学工程流体力学实验指导书及实验报告专业农田水利班级学号姓名河北农业大学城乡建设学院水力学教研室目录〔一〕不可压缩流体恒定流能量方程〔伯诺里方程〕实验 (1)〔二〕不可压缩流体恒定流动量定律实验 (4)〔三〕雷诺实验 (8)〔四〕文丘里实验 (10)〔五〕局部水头损失实验 (14)〔六〕孔口与管嘴出流实验 (18)〔一〕不可压缩流体恒定流能量方程〔伯诺里方程〕实验一．实验目的要求：1.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验两侧技术；2.验证恒定总流的能量方程；3.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。
二．实验装置：本实验的装置如图1.1所示，图中：1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.溢流板；5.稳水孔板；6.恒压水箱；7.测压计；8.滑动测量尺；9.测压管；10.实验管道；11.测压点；12.毕托管；13.实验流量调节阀。
三．实验原理：在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面，可以列出进口断面〔1〕至断面〔i〕的能量方程式〔2,3,,i n =⋅⋅⋅⋅⋅⋅〕1i z ++=z +++22111122i i i w i p v p vh g g取121n a a a ==⋅⋅⋅=，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出z+p值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及22v g，从而即可得到各断面测管水头和总水头。
四．实验方法与步骤：1.熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点，毕托管测点的对应关系。
2.翻开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，假设不平那么进行排气调平〔开关几次〕。
3．翻开阀13，观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少时测管水头的变化情况。
4.调节阀13开度，待流量稳定后，侧记各测压管液面读数，同时测记实验流量〔与毕托管相连通的是演示用，不必测记读数〕。
河北工业大学土木学院水力学试验指导书
河北工业大学土木学院水力学实验指导书目录第一部分水静压强仪————————————2第二部分水击实验台————————————4第三部分流体力学综合实验台————————8第四部分虹吸实验仪———————————18第五部分液体流线仪———————————21第六部分孔口、管嘴仪———————————22第一部分水静压强仪（LSJ-10）一、演示目的1、加深理解静力学基本方程式及等压面的概念。
2、观察封闭容器内静止液体表面压力及其液体内部某空间点上的压力。
3、观察压力传递现象。
二、演示原理对密封容器的液体表面加压时，设其压力为P0，即P0> P。
从U形管可以看到有压差计产生，U形管与密封容器上部连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升。
由此可知液面下降的表面压力即是密闭容器内液体表面压力P0，即P0= P0+gh，h是U形管液面上升的高度。
当密闭容器内压力P0下降时U形管内的液面呈现相反的现象，即P0< P这时密闭容器内液面压力P0= P-gh，h为液面下降的高度。
如果对密闭容的液体表面加压时，其容器内部的压力向各个方向传递测压管中，可以看到由于A、B、两点在容器内的淹没深度h不同，在压力向各点传递时，先到A点后到B点。
在测压管中反应出的是A管的液柱先上升而B管的液柱滞后一点也在上升，当停止加压时，A、B两点在同一水平面上。
三、演示步骤（如图所示）1、打开阀1，2， 3，4和5向容器内加水（加水处即为加压上升罐）；水位加到“0”位线即可。
2、向“U”型管内加水，水位加至一半再向视气罐内加水。
3、顺时针关闭2、3、排气阀即可向容器内加压。
4、把加压上升罐缓慢上升，U型管出现压差△h，在加压的同时，观察左侧A、B管的液柱上升情况。
5、打开排气阀3，使液面恢复到同一水平面上同时可以看到气体的存在打开阀2使容器内的气体与大气相等，再关闭排气阀2、3，打开密闭容器底部放水阀门7，放出一部分水，造成容器内压力下降观察其产生的现象。
水力学实验指导书-水电学院
ρ g X= 3.
3 4 5 6
ρ g水
或ρ g X=
1 2 ρ g水 5 6
若水箱内气体压强 p0≠pa,则 p1≠p2、p3≠p4、p5≠p6。 当 p０<pa 时，则水箱液体表面真空度 pk=ρ g水（▽2-▽1）
用水柱高来表示为：hk=▽2-▽1 四、实验步骤： 1. 2. 3. 认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。 熟悉仪器，记录常数。 第一种状态， 将调压筒放到最底位置，放开水箱顶部的弹簧夹，使水箱内部气压等于大气压，然后夹 上弹簧夹，使水箱内部气体与外界大气隔断。 分三次调高调压筒。每次调高后，等到水位稳定后，记录各测压管水位读数。 4. 第二种状况， 将调压筒放到最高位置，放开水箱顶部的弹簧夹，使水箱内部气压等于大气压，然后夹 上弹簧夹，使水箱内部气体与外界大气隔断。 分三次调低调压筒。每次调低后，等到水位稳定后，记录各测压管水位读数。 记录表格(仅供参考) ▽A= 8.5 cm ▽B= 0 cm 状态 测次 ▽1 1 p0′>pa 2 3 1 p0′<pa 2 3 计算结果表：(仅供参考) A 点相对压强 状态 测 次 B 点相对压强 X 液体容重 3 (N/cm ) ρ g′= 水箱气体 真空度 hk （cm） hk=▽2-▽1 ▽2 测压管液面高程读数 （cm） ▽3 ▽4 ▽5 ▽6
2 p1 v12 p2 v 2 + = + g 2 g g 2 g
(1)
∵
v1A1=v2A2
∴ v2=v1
A1 A2
代入（1）式得：
A 2 p1 p2 v12 = [( 1 ) -1] g 2 g A2
7
V1=
2g [( A1 2 ) 1] A2
水力学新指导书2个实验
第一部分：量测实验（一）流体静力学实验一、实验目的要求1、掌握用测压管测量流体静压强的技能;2、验证不可压缩流体静力学基本方程；3、通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决净力学实际问题的能力。
二、实验装置本实验的装置如图1.1所示。
图1.1 流体静力学实验装置图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．所有测管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；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Z B 、Z C 、Z D;3．仪器所有阀们旋柄顺管轴线为开。
三、实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程γpz +=const或 p p =0hγ+（1.1）式中： z----------被测定在基准面以上的位置高度；p ---------被测点的静水压强，以相对压强表示，以下同；p 0---------水箱中液面的表面压强；γ ------液体容重；----------被测点的液体深度；另对装有水油(图1.2及图1.3)U 型测管，应用等压面可得油的比重S 0有下列关系：S 0=2110 +=ωγγ （1.2）图1.2 图1.3据此可用仪器（不用另外尺）直接测锝S 0。
四、实验方法和步骤1． 搞清仪器组成及其用法。
包括： ⑴ 各阀门的开关；⑵ 加压方法 关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球充气； ⑶ 减压方法 开启筒底阀11放水；⑷ 检查仪器是否密封 加压后检查测压管1、2、5液面高程是否恒定。
若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。
2．记录仪器号NO 。
及各常数（记入表1.1）（1.2）推导如下：当U 型管中水面与油水界面齐平（图1.2），取其顶面为等压面，有 P 01 = ωγh 1 = 0γH (1)另当U 型管中水面与油面界面齐平（图1.3），取其油水界面为等压面，则有P 02 +ωγH = 0γH 又 P 02 = –ωγh 2 = 0γH –ωγH由上两式联解可得： H = h 1 + h 2 代入式（1）得：211h h h +=ωογγ3．量测点静压强（各点压强用厘米水柱高表示） ⑴ 打开通气阀6（此时p 0＝0），记录水箱液面标高▽0和测压管2液面标高▽H （此时▽0＝▽H ）；⑵ 关闭通气阀6及截止阀8，加压使之形成p 0＞0，测记▽0及▽H ；⑶ 打开放水阀11，使之形成P 0＜0（要求其中一次γBP ＜0，即▽H ＜▽B ）测记▽0及▽H 。
水力学实验学生指导书19页word
目录实验须知 (1)实验一自循环流动演示实验 (5)实验二水击综合实验 (2)实验三流体静力学实验 (16)实验四雷诺实验 (36)实验五不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利方程)实验 (31)实验六不可压缩流体恒定流动量定律实验 (39)实验须知一、实验基本要求1．认真预习实验讲义、教材的有关原理部分，弄懂实验的大致步骤、主要设备、实验方法，熟悉实验中要接触的化学物质的物理、化学性质及操作时应注意的事项，完成预习报告。
2．实验过程中，认真操作，细心观察，深入思考，以科学的态度填写实验原始数据记录。
3．实验结束后，认真处理数据，完成思考题，并编写项目齐全、整洁、清楚的实验报告。
二、实验注意事项1．遵守实验室的各项制度，听从指导教师的安排。
2．准时进入实验室，不准吸烟、吃零食，不准大声喧哗。
3．爱护各种仪器设备（电动搅拌器、循环水真空泵、电炉、各类玻璃仪器），轻拿轻放，未经指导教师同意不得动用与本实验无关的仪器。
4．对实验中损坏的仪器应及时登记，并报告指导教师，等待处理。
5．格外注意水、电的使用，防止触电及热灼伤发生，电炉严禁直接放在实验台上加热。
6．在实验过程中，保持实验室整洁卫生，实验台面无杂物、无积水，实验完毕，一好水电阀门。
7．实验数据（实验现象及产量）记录经指导教师签字后方可离开实验室。
三、实验报告实验报告是实验的总结，整理实验结果也是一种基本训练。
因此，要求各自独立完成实验报告。
实验报告文句应力求简明，书写清楚，正确使用标点。
实验报告封面上中应正确填写出课程名称、专业、班级、姓名等信息。
应在规定时间内交给指导教师批阅。
实验报告应包括下列内容：1．实验目的及要求2．实验原理3．实验步骤（包括主要仪器、药品和实验方法及步骤）4．数据记录及处理（含实验现象及产量）5．实验结果讨论与思考题实验一自循环流动演示仪一、实验目的1、显示逐渐扩散、逐渐收缩、突然扩大、突然收缩、壁面冲击、直角弯道等平面上的流动图像。
水力学实验指导书(1)
本科教学实验指导书水力学实验易文敏编写李克锋四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室前言水力学实验课的基本任务是：观察分析水流现象，验证所学理论，学会和掌握科学实验的方法和操作技能，培养整理实验资料和编写实验报告的能力。
在进行实验的过程中，要注意培养自己的动手能力和独立工作的能力。
使每个实验者有观察现象，进行操作和组织实验的机会，并能独立进行整理分析实验成果，受到实验技能的基本训练。
各项实验分别介绍了每个实验的目的、原理、实验设备、步骤、注意事项，以及可供实验者编写实验报告时参考的表格。
要求做好实验后，实验者要独立认真完成一份实验报告，按时交指导教师批阅。
为了使实验者能深入地掌握和巩固有关实验内容，每个实验项目的结尾都列有一定数量的思考题，供实验者进一步深入思考，并要求在实验报告中作出书面回答，随实验报告交指导教师审阅批改。
实验一 静水压强一、实验目的：1. 实测容器中的静水压强;2. 测定X 液体的容重；3. 通过实验，掌握静水压强的基本方法和了解测压计的应用。
二、实验设备：如图所示，1管和2管、3管和4管、5管和6管组成三支U 型管，其中5管和6管组成的U 型管装X 液体，其余U 型管装水。
1管、3管和5管与大气连通，2管、4管和6管与水箱顶部连通。
3管和4管组成的U 型管的底部与水箱的A 点连通，1管和2管组成的U 型管的底部与水箱的B 点连通。
水箱底部与调压筒连通。
三、实验原理：利用调压筒的升降来调节水箱内液体表面压强和液体内各点的压强。
1. 根据静水压强基本公式：p=p 0+ρg h 可得p A =ρg 水(▽3-▽A ) p B =ρg 水(▽1-▽B )2. 由于2、4、6管与水箱顶部连通，所以2、4、6管液面压强与水箱液面压强相同，于是可得：p 0=ρg 水(▽1-▽2)= ρg 水（▽3-▽4）=ρg X （▽5-▽6）ρg X =6543∇-∇∇-∇ρg 水 或ρg X =6521∇-∇∇-∇ρg 水3. 若水箱内气体压强p 0≠p a ,则p 1≠p 2、p 3≠p 4、p 5≠p 6。
12级： 水力学实验指导书
工程流体力学实验指导书河北理工大学给排水实验室编者：杨永2014 . 5 . 12适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程专业实验目录：实验一：雷诺实验实验二：伯努利方程实验实验三：阻力及阻力系数测定实验实验四：孔口管嘴实验实验操作及实验报告书写要求：一、实验课前认真预习实验要求有预习报告。
二、做实验以前把与本次实验相关的课本理论内容复习一下。
三、实验要求原始数据必须记录在原始数据实验纸上。
四、实验报告一律用标准实验报告纸。
五、实验报告内容包括：1. 实验目的；2. 实验仪器；3. 实验原理；4. 实验过程；5. 实验数据的整理与处理。
六、实验指导书只是学生的指导性教材，学生在写实验报告时指导书制作为参考，具体写作内容由学生根据实际操作去写。
七、根据专业不同以及实验学时，由任课教师以及实验老师选定实验内容。
建筑工程学院给排水实验室编者：杨永 2014.5实验一雷诺实验指导书一、实验目的：（一）观察实验中实验线的现象。
（二）掌握体积法测流量的方法。
（三）观察层流、临界流、紊流的现象。
（四）掌握临界雷诺数测量的方法。
二、实验仪器：实验中用到的主要仪器有：雷诺实验仪、1000mL 量筒、秒表、10L 水桶等三、实验原理：有压管路流体在流动过程中，由于条件的改变（例如，管径改变、温度的改变、管壁的粗糙度改变、流速的改变）会造成流体流态的变化，会出现层流、临界流、紊流等现象。
英国科学家雷诺（Reynolds ）在1883年通过系统的实验研究，首先证实了流体的流动结构有层流和紊流两种形态。
层流的特点是流体的质点在流动过程中互不掺混呈线状运动，运动要素不呈现脉动现象。
在紊流中流体的质点互相掺混，其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象。
雷诺等人经过大量的实验发现临界流速与过流断面的特征几何尺寸管径d 、流体的动力粘度μ和密度ρ有关，即()ρμ、、d f u k =。
由以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数e R ,即νμρudud R e ==其中：u 为流速，ρ为流体的密度，μ为流体的动力粘度，ν为运动粘度。
水力学实验学生指导书
目录实验须知 (1)实验一水击综合实验 (2)实验二自循环流动演示实验 (5)实验三明渠水槽演示实验 (8)实验四水面曲线实验 (12)实验五流体静力学实验 (16)实验六沿程、局部阻力损失实验 (21)实验七不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利方程)实验 (31)实验八雷诺实验 (36)实验九不可压缩流体恒定流动量定律实验 (39)实验须知一、实验基本要求1．认真预习实验讲义、教材的有关原理部分，弄懂实验的大致步骤、主要设备、实验方法，熟悉实验中要接触的化学物质的物理、化学性质及操作时应注意的事项，完成预习报告。
2．实验过程中，认真操作，细心观察，深入思考，以科学的态度填写实验原始数据记录。
3．实验结束后，认真处理数据，完成思考题，并编写项目齐全、整洁、清楚的实验报告。
二、实验注意事项1．遵守实验室的各项制度，听从指导教师的安排。
2．准时进入实验室，不准吸烟、吃零食，不准大声喧哗。
3．爱护各种仪器设备（电动搅拌器、循环水真空泵、电炉、各类玻璃仪器），轻拿轻放，未经指导教师同意不得动用与本实验无关的仪器。
4．对实验中损坏的仪器应及时登记，并报告指导教师，等待处理。
5．格外注意水、电的使用，防止触电及热灼伤发生，电炉严禁直接放在实验台上加热。
6．在实验过程中，保持实验室整洁卫生，实验台面无杂物、无积水，实验完毕，一切动用过的物品应恢复原样，立即清洗用过得玻璃仪器，搞好台面和地面卫生，关好水电阀门。
7．实验数据（实验现象及产量）记录经指导教师签字后方可离开实验室。
三、实验报告实验报告是实验的总结，整理实验结果也是一种基本训练。
因此，要求各自独立完成实验报告。
实验报告文句应力求简明，书写清楚，正确使用标点。
实验报告封面上中应正确填写出课程名称、专业、班级、姓名等信息。
应在规定时间内交给指导教师批阅。
实验报告应包括下列内容：1．实验目的及要求2．实验原理3．实验步骤（包括主要仪器、药品和实验方法及步骤）4．数据记录及处理（含实验现象及产量）5．实验结果讨论与思考题实验一水击综合实验一、实验目的1．观察管道水击现象的发生、传播与消失过程，增强对水击现象的感性认识。
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工程水力学实训指导书
水力学教研室
-3-21
目录
一、灌溉引水系统(包括取水口及输水系统)的水力计算 (2)
二、引水式电站的引水系统的水力计算 (4)
三、水闸水力计算 (6)
四、拦河溢流坝水力计算 (7)
五、河岸溢洪道水力计算 (9)
六、段村水利枢纽水利计算 (12)
七、颖河拦河闸水力计算 (15)
八、开敞式溢洪道水力计算 (16)
工程水力学实训教学环节的目的是巩固学生对工程水力学的基本概念、基本原理和基本方法的掌握, 加深对有关公式及图表的使用范围和使用方法的理解, 加强理论联系实际及培养独立分析和解决实际问题的能力, 使学生初步了解各种水工建筑物的水力计算过程, 调动和提高学生学习专业课的积极性。
由于实际工程的多样性, 条件千变万化, 在每个具体的工程实例中, 只能选取常见而又有代表性的条件。
一、灌溉引水系统( 包括取水口及输水系统) 的水力计算
( 一) 基本资料
为了从水库引水灌溉, 在某水库的岸边修建一取水口, 取水口后经过无压隧洞流入渠道。
为控制引水流量, 取水口设有控制闸门, 控制闸门经过竖井来操作, 取水口前缘为喇叭口形, 其后为断面尺寸不变的( 矩形) 压力引水段直至门孔, 闸门后有一( 在平面上) 扩散段进入消力池, 扩散段长度为12米。
从进口至闸门之间水流为有压流, 门后转为无压流。
闸后有消力池, 消力池后隧洞中水流保持缓流状态, 水流出隧洞以后进入干渠。
引水系统的首部纵剖面构造情况见图1-1。
水库正常蓄水位为460.0米, 取水口进口高程为442.0米。
根据规划, 取水口过流能力的要求是: 当水位在445.0米以上时, 取水口取水流量不低于干渠的设计流量, Q=12m3/s。
取水口宽度为2米, 取水口局部水头损失系数ζ=0.1, 工作闸门及检修闸门共计局部水头损失系数ζ=0.3, 沿程水头损失系数λ=0.016。
根据地形、地质条件, 选定无压隧洞的底坡i=1/ , 隧洞以浆砌条石衬砌, 糙率n=0.02, 无压隧洞的横断面形状及尺寸见图1-2, 结合施工条件确定隧洞净宽b=3.0米, 隧洞直墙高度3.5米。
自消力池末算起的隧洞长度为200.0米。
二计算任务
1、按规划的过流能力要求, 闸孔全开的工作条件校核过流能
力是否满足要求。
2、绘制在不同闸门开度下, 水库水位和泄放流量的关系曲线。
不同闸门开度下的流速系数见表1-1。
3、计算经过设计流量时无压隧洞洞内水深, 校核洞内流速是
否满足抗冲要求。
图1-2 无压隧洞横
4、计算消力池的池深及池长。
提示: 计算消力池深度时所考虑的工作条件是: 库水位为最高水位, 流量从小到大直至设计流量为止。
表1-1 平板闸门不同开度下的流速系数
开度e( m) 0．15 0．3 0．6 0．9 1．2 1．5
φ0．96 0．95 0．93 0．89 0．85 0．73
图1-1 灌溉引水系统首部纵剖面构造图
二、引水式电站的引水系统的水力计算
( 一) 基本资料
在山区河流, 由于天然落差较大, 常采用引水式电站来开发水力资源。
引水式电站的引水系统, 一般由开敞式取水口、输水明渠、前池和由前池至厂房水轮机之间的压力管道四部分组成。
引水式电站引水系统纵剖面见图2-1。
根据工程实际情况, 进水闸设在拦河闸上游的右岸( 见图2-2) 。
输水明渠横断面为梯形, 渠长5000米, 底坡i=1/2500, 渠底宽b=4米, 渠道是在半风化的岩石中开挖, n=0.02, 边坡系数m=0.5。
进水闸轴线与河道水流之间的夹角( 引水角) 为45°, 进水闸闸前正常引水位为761.0米, 最高洪水位为763.5米, 正常引水位时, 进水闸的设计引用流量为16m3/s,在闸前最低引水位为760.2米时, 引用流量要求保证不低于10m3/s。
在正常引水位时, 河中流速v0=1.0m/s。
在最低引水位时, 河中流速v0=0.8m/s。
进水闸处河床高程为757.5米, 闸底板高程为759.0米, 为了使闸前的河水位和闸后水位保持一定落差, 将护坦高程降至闸底板高程以下0.8米, 即护坦高程为758.2米。
引水闸闸孔数n=3, 闸墩为圆形, 墩厚d=1.0米, 边墩为矩形, 边墩的计算厚度Δ=0.8米。
( 二) 计算任务
1、绘制输水明渠中水深与流量关系曲线。
2、确定在正常引水位和最低引水位都满足流量要求的闸孔宽度, ( 假设护坦末端的水深与输水明渠中水深相同) 。
3、校核引水闸后是否需要修建消能设施, 如需要则进行消能设
计。
图2-1图2-1
三水闸水力计算
( 一) 基本资料
某平底水闸担负汛期某河部分排洪的任务, 汛期当临闸泄洪流量达5000m3/s时, 本闸开始泄洪。
水闸设计洪水流量为1680m3/s, 相应的上游水位为7.18米, 下游水位为6.98米。
校核洪水流量为1828m3/s, 相应的上游水位为7.58米, 下游水位为7.28米。
汛期临闸泄洪流量为5000 m3/s时, 本闸开始泄洪, 此时上下游水位差最大, 其相应的上游水位为5.50米, 下游水位为2.50米。
闸底板高程为-1.00米, 闸门为平面闸门, 闸墩墩头为尖圆形, 墩厚d=1.00米。
翼墙为圆弧行, 圆弧半径r=12米。
闸址处河道断面近似为矩形, 河宽B0=160米。
( 二) 计算任务
1．确定水闸溢流宽度及闸孔数;
2．闸下消能计算。