水力学与水泵试验试验大纲
《水力学》课程实验教学大纲
《水力学》课程实验教学大纲一、课程简介水力学是市政工程专业的一门重要的专业基础课。
水力学是研究液体机械运动规律及其应用的科学，它是力学的分支科学。
通过课程各教学环节的学习，使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论和基本计算方法，为学习后续专业课程打下坚实的基础。
二、实验目的与要求水力学课程教学的实践环节是课程实验，其目的主要是使学生了解水力学的基本实验方法和研究方法，掌握基本实验技术和技能，增强对水流运动的直观认识，加深理解并掌握水力学的基本知识和原理，通过实验训练进一步培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，为学生今后从事市政工程技术领域的科学研究开发工作打下坚实的基础。
三、实验方式与注意事项实验方式：学生独立进行实验，应用各种测量方法和仪器测试水动力参数，并验证水力学基本理论。
注意事项：1．实验前，学生要认真预习实验指导书，知道实验目的和应测试的数据，弄清实验原理、实验步骤；2．了解实验所用的仪器设备，熟悉工作原理及操作方法；3．实验时，要求学生集中精力，认真测量每一个数据，确保数据的准确；4．要认真记录数据并进行核查；5．实验报告要按要求编写，内容齐全、整洁，文字通顺，绘图规范；6．实验完成后，任课教师对学生的原始记录进行检查，并在记录上签字，如有问题要求学生重做实验。
四、实验报告每个实验均应编写实验报告，实验报告按统一格式，采用统一封面和报告纸，报告内容应包括：实验名称，目的，内容，原理和基本理论，实验设备及仪器（名称、规格），实验系统示意图，实验步骤，记录，数据处理，实验结果分析。
任课教师对实验报告要认真批阅，给出成绩，并签名及日期。
五、实验考核方法与成绩评定考核方法：实验报告综合考核。
成绩评定：全部实验完成后，依据实验报告按百分制计算成绩，实验成绩占10%。
六、主要仪器设备（主要耗材）1、静水压强实验仪（ZJ—1），纯净水、油；2、伯努里方程实验仪（ZNF—1）；3、文丘里实验仪（ZW—1），秒表、玻璃量筒；4、雷诺实验仪（ZLW—1）、秒表、玻璃量筒、专用实验药剂；5、沿程阻力实验仪（ZYC—1）、电测仪、秒表、玻璃量筒；6、局部阻力实验仪（ZJB—1）、秒表、玻璃量筒；7、自循环供水器，可控硅无级调速器；七、教材及实验指导书1.实验教材水力学实验室自编，流体力学（水力学）实验指导及实验技术。
水力学实验指导书.概要
《水力学》实验指导书编者：水力学课成组二OO九年九月绪言一、实验的意义和目的：水力学是一门技术科学，它是力学的一个分支，水力学是以水为主要研究对象。
依据水力学的特点，水力学实验就更有它的重要性。
我们知道水力学问题，是个错综复杂的问题，它的复杂性就在于影响它的因素很多。
不只是由理论分析所能解决。
有不少水力学公式都是通过实验而总结出来的。
在某些场合，实验就成为解决问题的主要途径。
因此，水力学实验，无论对从事理论研究或对解决生产实际问题都具有极其重要的意义。
水力学教学实验的目的主要有以下几个方面：1、观察流动现象，扩大感性认识，提高理论分析的能力。
2、验证力学原理，测定经验系数值，以巩固所学的理论知识。
3、学会使用实验室的基本量测仪器，掌握一定的实验技能。
4、培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。
5、培养严谨踏实的科学作风以及爱护国家财产的良好品德。
二、学生实验守则：1、实验前必须认真进行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、要求和相关的实验原理，了解操作步骤和有关的仪器设备，做到心中有数，并列绘出实验需要的表格。
2、严肃认真进行实验到实验室后必须保持安静，不得谈笑喧哗，不准吸烟，不准乱动与本实验无关的设备。
实验前应先组成小组，由小组长负责召集本组同学讨论试验步骤及量测项目，并进行分工轮换，以便有条不紊和协调一致地进行实验。
3、保持良好的科学作风实验时，应尊重原始实验数据，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，方能离开实验室。
实验课程完成后，应及时整理实验数据，绘制所要求的关系曲线和认真编写实验报告，按时上交批改。
4、遵守规章制度，爱护国家财产实验时必须遵守实验室各项规章制度，服从教师和实验人员的指导，严格遵守操作规程，如发生事故或损坏设备，应立即向指导教师和实验人员报告，查清责任，按学校有关规定赔偿和处理。
实验中特别注意人身和仪器设备的安全，尽量保持场地的整洁卫生，实验完毕后必须将场地打扫干净，仪器设备按原状整理好。
水力学实验报告 (2)
水力学实验指导书及实验报告专业班级学号姓名河北农业大学城建学院目录实验（一）伯努利方程实验............................................................ - 2 -实验（二）动量定律实验................................................................ - 5 -实验（三）文丘里实验.................................................................... - 9 -实验（四）孔口与管嘴出流实验.................................................. - 11 -实验（五）雷诺实验...................................................................... - 13 -实验（六）沿程水头损失实验...................................................... - 15 -实验（七）局部阻力损失实验...................................................... - 18 -实验（一）伯努利方程实验一、实验目的1.观察流体流经能量方程试验管的能量转化情况，对实验中出现的动水水力现象进行分析，加深对能量方程的理解；2.掌握一种测量流体流速的原理：3.验证静压原理。
二、实验原理在恒定总流实验管内，沿水流方向的任一断面i（实验管的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ见图1），可写22从静压管的读数算出hw图２伯努利方程实验仪结构示意图1.水箱及潜水泵；2.上水管；3.电源；4.溢流管；5.整流栅；6.溢流板；7.定压水箱；8.实验细管；9. 实验粗管；10.测压管；11.调节阀；12.接水箱，计量水箱；13.量杯{自备}；14.回水管；15.实验桌。
水泵及水泵站实验教学大纲
水泵及水泵站实验教学大纲(Pu m p and pum p station experi m ent)一、课程基本信息课程编号：14143003课程名称：水泵及水泵站实验适用专业：水利水电工程、农业水利工程实验学分：0.5学分实验学时：8学时先修课程：水力学、电工与电器设备、土力学、结构力学、钢筋混凝土、水工建筑物选用教材：刘超.水泵及水泵站[M].北京:中国水利水电出版社, 2009必读书目：[1] 冯汉民.水泵学 [M].北京:水利电力出版社, 1991[2] 严登丰.泵站工程[M].北京: 中国水利水电出版社, 2005选读书目：[1] 泵站设计规范(GB/T 50265-2010)[S].北京: 中国计划出版社, 2010[2] 刘竹溪,刘景植.水泵及水泵站[M].北京: 中国水利水电出版社, 2006二、实验名称、性质及学时分配三、组织方式分组形式：以班级为单位，每班分成3小组，每组10人。
每次课（2学时）开设1个实验，各小组分批实验。
实验开设与理论课内容进度尽可能一致（如班级过多可滞后进行实验）。
实验课开课时间由实验室在一学年内统筹安排。
四、成绩考核考核分平时考核和课程结束时的实验报告完成情况两部分；成绩评定：实验报告完成情况考核（60%）+平时考核（40%）=最终成绩，最终成绩采用五级记分制。
平时考核包含实验时的动手情况考核和出勤考核两部分；实验报告完成情况考核包括是否完成报告所有内容和报告的正确性两部分。
五、说明1、与实验教材配套使用的实验指导书和实验报告为李正明编写的《水泵及水泵站实验指导书》和《水泵及水泵站实验报告》；2、实验的基本知识和参数测试知识由学生据实验教材自学。
六、备注1、实验以班级为单位，人数多于30人的建议分成两个实验班进行实验；2、实验前学生可上网先进行预习。
水力学实验指导书
一、静水压强实验一、 实验目的1.测定静水中某点的压强，加深对静压公式h P P γ+=0的理解。
2.加深理解位置水头、压强水头及测管水头的基本概念，观察静水中任意两点测管水头γPZ +=常数。
3.观察真空现象，加深对真空压强、真空度的理解。
4.测定液体的重度。
二、实验设备简图三、计算式重力作用下不可压缩液体的静压方程为：C PZ =+γ(1)式中Z 表示相对基准面单位重量水体所具有的位能（又称位置水头）、γP为该点单位重量水体的压能（又称压强水头）、C PZ =+γ表明静水中所有各点的测管水头(总能量)是相等的。
当静止液体具有自由表面时，可以得到任一点的压强P 的表达式为：h P P γ+=0(2)。
此式为重力作用下的液体平衡方程，或称静止液体基本方程式。
四、实验步骤1.打开通气阀，使容器水面的压强a P P =0，分别读测压管5、6、7的水面读数，并记录。
2.关闭通气阀，提高调压水箱的位置，使密闭容器水表面压强a P P >0，读测压管5、6、7及1、2、3、4水面读数，并记录。
3.降低调压水箱的位置，使密闭容器水表面压强a P P <0，读测压管5、6、7读数，并记录。
四、成果要求及分析1.根据表1中的数值，按表2中的要求项目进行计算，将结果填在表2中。
2.用实验结果说明静止液体压强的基本规律。
二、能量方程实验一、实验目的1、观察测量恒定流条件下各过流断面能量的损失与转化；2、测量各测点单位重量水体的测压管水头pZr+及粗细管中心点的流速。
二、实验设备简图具有恒压装置的供水系统。
实验管道用透明材料制作，有U型管，突然放大及突然缩小管件组成。
在粗细管中心各设一测速管。
各测点与测压管相连，测压管的顶部连通，形成比压计。
1，水泵2，稳压箱3，压力表4，放气调压阀5，泄水槽6，转向管7，比压计8，通气管夹9，上游阀门10，下游阀门11，量水箱泄水阀12，量水箱13，实验段三、实验原理水流运动时具有三种能量形式，位置势能以Z表示，压强势能以pr表示，动能以22Vgα表示。
水力学实验(2013.6.23)
水力学实验指导书第一部分：实验装置一、多功能水力学实验装置本实验装置由蓄水箱、水泵、恒定水箱、计量水箱以及实验管道、阀门、测压管和实验台等组成，见图1所示。
测压管计量液位计局部阻力管文丘里管、孔板流量计高位水槽水泵低位水箱指示液加入口沿程阻力管雷诺管图1 GD-Ⅵ-14型多功能水力学实验装置二、开出实验1、雷诺实验；2、沿程阻力实验；3、局部阻力实验；4、文丘里流量实验；5、孔板流量实验第二部分：实验部分实验1：雷诺实验一、实验目的1．观察液体的层流、紊流两种流态，掌握圆管流态转化的规律。
2．测定液体在圆管中稳定流动时的上、下临界雷诺数Re c。
二、实验原理及计算公式1．实验原理液体在运动时，存在着两种根本不同的流动状态。
当液体流速较小时，惯性力较小，粘滞力对质点起控制作用，使各流层的液体质点互不混杂，液流呈层流运动。
当液体流速逐渐增大，质点惯性力也逐渐增大，粘滞力对质点的控制逐渐减弱，当流速达到一定程度时，各流层的液体形成涡体并能脱离原流层，液流质点即互相混杂，液流呈紊流运动。
这种从层流到紊流的运动状态，反应了液流内部结构从量变到质变的一个变化过程。
液体的流态可用临界雷诺数Re c来判别。
液流型态开始变化时的雷诺数叫做临界雷诺数，有上临界雷诺数和下临界雷诺数。
上临界雷诺数表示超过此雷诺数的流动必为紊流，它受实验条件影响较大，大小很不确定，跨越一个较大的取值范围，因此不作为液态的判别标准。
下临界雷诺数表示低于此雷诺数的流动必为层流，有确定的取值，大致是一个常数。
通常把下临界雷诺数作为液态的判别标准，简称临界雷诺数。
在雷诺实验装置中，通过有色液体的质点运动，可以将两种流态的根本区别清晰地反映出来。
在层流中，有色液体与水互不混惨，呈直线运动状态，在紊流中，有大小不等的涡体振荡于各流层之间，有色液体与水混掺。
如图a、b、c所示。
2．计算公式雷诺数：d Q Q Red dρνπνπμ===v44三、实验方法与步骤1．测定实验有关的常数。
水力学实验pdf
《水力学实验》教学大纲一、课程名称：水力学实验Hydraulic Experiments二、课程编号：1404055三、学分学时：1学分/20学时四、使用教材：赵振兴、何建京主编，《水力学实验》，河海大学出版社，2001年五、课程属性：实践课程 / 必修六、教学对象：水文、资环、水务、水工、港航、给排水、环境、农水等专业本科生七、开课单位：国家级力学实验教学示范中心水力学实验室八、先修课程：高等数学、物理学、理论力学、水力学九、教学目标：通过水力学实验，使学生增强对水流现象的感性认识，掌握操作技能、测量方法，培养学生分析实验数据、整理实验成果、编写实验报告以及增强创新意识的能力。
十、教学内容：1. 教学实验设备与仪器一般情况下，每种演示类实验设备可设1~2套；每种量测类实验设备设4~8套，可达二人一套，以便于每人动手做实验。
2. 水流循环系统为实验设备提供恒定水头条件下的水源，以便获得稳定的实验条件与可靠的实验数据。
（主要用于明渠中的部分实验）一般为节省水源，多设计成循环系统，包括蓄水池、水泵机组、平水箱、供水管路、回水渠道等。
多用自来水或天然水源。
3. 量测仪器及率定设备量测水力要素如水位、流速、压强与流量的仪器，一般配置4~8套（主要是指在自循环水槽中使用）。
4. 必要的维修与加工机具与设备水力学实验内容主要包括：静水点压强实验、静水总压力实验、能量转换实验、动量实验、局部水头损失实验、沿程水头损失实验、雷诺实验、管道测流量实验、明渠测速实验、势流叠加实验、演示实验等。
操作类实验项目序号实验项目名称内容提要实验时数每组人数1 静水点压强实验加深对水静力学基本方程物理意义的理解；建立液体表面压强的概念；观察真空现象；利用U形管测量液体密度。
1 22 静水总压力实验测定矩形平面上的静水总压力，加深对静水压力理论的理解。
1 23 能量转换实验了解恒定流时管道水流所具有的位能、压能、和动能以及液体流动时能量转化规律；测量急变流、渐变流、均匀流过水断面压强分布；绘制测压管水头线和总水头线。
水泵试验大纲
序号
检测项目
技术要求
检验结果
单项判定
备注
1
过载保护
1、在正常运转情况下，过载保护装置不应动作。
2、机器应设有过载保护装置，以防止短路或过载后温度过高
2
接地措施
1、接地装置上要有接地标志
2、应有良好的接地装置
3
电泵引出电缆
1、引出电缆应采取绝缘保护、适当固定、夹持等，防止受拉后发生位移、磨损等现象
潜水泵实验大纲
检验结果汇总
序号
检测项目
技术要求
检验结果
单项判定
备注
1
过载保护
1、在正常运转情况下，过载保护装置不应动作。
2、机器应设有过载保护装置，以防止短路或过载后温度过高
2
接地措施
1、接地装置上要有接地标志
2、应有良好的接地装置
3
电泵引出电缆
1、引出电缆应采取绝缘保护、适当固定、夹持等，防止受拉后发生位移、磨损等现象
2、电缆长度应≥பைடு நூலகம்m
4
绝缘电阻MΩ
≥50
5
定子绕组耐电压
在1760伏电压下，历时1分钟不击穿
6
安全标志
1、应根据危险的严重程度，在机器上用适当的安全标志警戒操作者和其他人员
2、安全标志的型式、颜色应符合GB10396-2006中的有关要求
7
效率
≥38.2%
8
泵轴功率
90KW
9
噪音
<85dB
10
规定点流量
流量m3/h：65～120
11
扬程
28～20m
12
电机内腔水（气）压试验
电泵中承受水压的零部件应能承受1.5倍工作压力，为时3分钟水压试验应无渗漏。电动机内腔和机械密封腔应能承受0.2MPA，为时3分钟气压试验应无渗漏
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《水力学与水泵实验》实验大纲
课程代码：5125026 课程类别：必修是否单独开课：是
总学时：32学时（实验32学时）总学分：2学分
预修要求：高等数学
课程的性质、目的、任务：
《水力学与水泵》实验课程是环境工程专业的学科基础课程，水力学实验是水力学课程中一个不可缺少的重要教学环节。
实验的目的是让学生掌握一定的实验技能，了解现代量测技术，培养学生分析实验数据、整理实验成果和编写实验报告的能力。
一、总则
1、本大纲的适用范围
1）本大纲的相关课程名称及课程属性：《水力学》，学科基础课程
2）本大纲的适用范围：环境工程专业
3）实验总时数：32学时
2、本大纲实验目的和要求
1）在实验中观察水流现象，增强感性认识，巩固理论知识的学习。
2）通过量测实验验证所学水力学原理，提高理论分析的能力。
3）学会量测水力要素和使用基本仪器的方法，掌握一定的实验技能，了解现代量测技术。
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。
3、本实验课程的重点和内容
流量的直接和间接测量；恒定水位的测量；流速的测量；压强的测量静水压强实验、静水压力实验、流量测量实验、恒定总流能量方程验证实验、雷诺实验、管道阻力系数测定实验、闸孔出流和堰流量测实验、离心泵特性曲线的测定、离心泵联合实验。
4、本大纲所需实验设备
水泵、溢流水箱、贮水槽、液压计、堰流装置、实验用各种管道及阀门。
二、实验项目及学时安排
1、实验项目一：静水压强实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：2学时
4）实验目的：通过实验加深对水静力学基本方程物理意义的理解。
加深理解位置水头、压强水头及测管水头的概念；实测静水压强，掌握静水压强的测量方法；观察真空现象，加深对真空压强、真空度的理解。
5）实验要求：在读取测管读数时，一定要等液面稳定后再读，并注意使视线与液面最低点处于同一水平面上。
2、实验项目二：静水压力实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：选开实验
3）学时数：2学时
4）实验目的：测定矩形平面上的静水总压力；通过杠杆平衡原理测定铅垂面上的静水总压力，与理论进行比较，从而验证静水压力计算理论。
5）实验要求：测读砝码时，仔细观察砝码所注克数；加水或放水，要仔细观察杠杆所处的状态。
3、实验项目三：流量测量实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：2学时
4）实验目的：通过文丘里流量计与体积法测流量方法的对比，测定文丘里流量计的系数，并比较两种方法的优劣；掌握文透里流量计和孔板流量计的原理；学习用比压计测压差和用体积法测流量的实验技能。
5）实验要求：每次改变流量，量测必须在水流恒定后方可进行；若有两个以上同学参加量测实验，读压差计、掌握阀门、测量流量的同学要相互配合。
4、实验项目四：恒定总流能量方程验证实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：4学时
4）实验目的：观察恒定流条件下，通过管道水流的位置势能、压强势能和动能的沿程转化规律，加深理解能量方程的物理意义及几何意义；考察均匀流、渐变流与急变流在水流特征及断面压强分布规律方面的差别，明确恒定总流能量方程的运用条件；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。
通过观察测压管、毕托管读数，了解动、势能之间的相互转化及水头线之间的相对关系，并进一步验证能量方程。
5）实验要求：尾阀开启一定要缓慢，并注意测压管中水位的变化，不要使测压管水面下降太多，以免空气倒吸入管路系统，影响实验进行；每次改变流量，量测必须在水流恒定后方可进行；流速较大时，测管水面会有脉动现象，读数时要读取时均值。
5、实验项目五：雷诺实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：2学时
4）实验目的：观察圆管恒定流动层流和紊流两种流态及其转换现象。
观察层流和紊流两种流态下的断面流速分布情况；测定圆管恒定流动在层流和紊流两种流态下的沿程水头损失与平均流速的关系，测定临界雷诺数。
5）实验要求：两个以上同学参加量测实验，读测压管高程、掌握阀门、测量流量的同学要相互配合。
6、实验项目六：管道阻力系数测定实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：4学时
4）实验目的：观察突扩管旋涡区测管水头线，以及其它各种边界突变情况下的测管水头变化情况，加深对局部水头损失的感性认识；掌握测定管道局部水头损失系数的方法，并
将突扩管的实测值与理论值比较，将突缩管的实测值与经验值比较；学习用测压管测量压强和用体积法测流量的实验技能。
5）实验要求：每次改变流量，量测必须在水流恒定后方可进行;两个以上同学参加量测实验，读测压管高程、掌握阀门、测量流量的同学要相互配合。
7、实验项目七：闸孔出流和堰流量测实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：4学时
4）实验目的：观察平板闸门自由出流或淹没出流时的水流现象；量测平板闸门自由出流的收缩系数、流速系数与流量系数等值。
5) 实验要求：放水入槽时，应先打开下游尾门，再慢慢调节平板闸门，以免水流溢出
槽外。
8、实验项目八：离心泵特性曲线的测定
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：4学时
4）实验目的：学会离心泵的开启、运行和关闭方法；测量离心泵流量和扬程、功率和效率的关系，确定最佳工作点。
5）实验要求：在关闭出口阀时，开启离心泵；实验结束时关闭水电开关。
9、实验项目九：离心泵联合实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：4学时
4）实验目的：掌握离心泵并联和串联时流量、扬程的变化。
5）实验要求：在关闭出口阀时，开启离心泵；实验结束时关闭水电开关。
10、实验项目十：叶片泵构造实验
1）实验类型：验证性实验
2）实验开设属性：必开实验
3）学时数：4学时
4）实验目的：了解叶片泵的结构和工作原理，为进一步学习叶片泵理论打好基础；了解叶片泵主要零部件的结构及作用；对水流在不同类型叶片泵的流动状况建立感性认识；解抽水装置的组成及管路附件的作用。
5）实验要求：观察离心泵、混流泵和轴流泵等叶片泵实物和挂图；学生自己动手对以上三种叶片泵进行拆解，并照原样进行安装；放映《水泵基本构造》录象片或幻灯片；对照实物介绍深井泵、潜水泵等其他类型泵的结构特点及工作原理；参照抽水装置及管路附件，讲解水泵抽水装置的组成及各管路附件的作用。
撰写人：韦晓燕审核人：保积庆参与讨论人员：保积庆，李斌，陈春云，徐劼，翟志才，韦晓燕。