流体力学综合实验

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流体力学综合实训报告总结

流体力学综合实训报告总结

本次流体力学综合实训旨在通过实际操作和理论学习的结合,使我对流体力学的基本原理、基本方法及实验技能有更深入的理解和掌握。

通过实训,我能够提高自己的动手能力、实验技能和综合运用知识解决实际问题的能力。

二、实训内容1. 流体力学基本实验(1)流体流速分布测量实验通过实验,我学习了流速分布的测量方法,掌握了流速分布曲线的绘制技巧。

实验结果表明,流速分布曲线呈现出明显的抛物线形状,符合流体力学的基本理论。

(2)流量测量实验在流量测量实验中,我学习了流量计的使用方法,掌握了不同流量计的优缺点。

通过实验,我了解了流量测量在工程实践中的应用,提高了自己的实际操作能力。

(3)伯努利方程实验通过伯努利方程实验,我加深了对伯努利方程的理解,学会了如何运用伯努利方程解决实际问题。

实验结果表明,伯努利方程在流体力学中具有广泛的应用价值。

2. 流体力学综合实验(1)管道摩擦系数测定实验在管道摩擦系数测定实验中,我学习了管道摩擦系数的测量方法,掌握了不同管道的摩擦系数。

实验结果表明,管道摩擦系数与管道材料、粗糙度等因素有关。

(2)弯管流量测量实验弯管流量测量实验使我了解了弯管对流体流动的影响,学会了如何测量弯管流量。

实验结果表明,弯管流量与弯管角度、管道直径等因素有关。

(3)流体阻力实验流体阻力实验使我掌握了流体阻力系数的测量方法,了解了流体阻力系数与流体特性、管道形状等因素的关系。

实验结果表明,流体阻力系数在工程实践中具有重要的应用价值。

1. 实验技能提高通过本次实训,我掌握了流体力学基本实验和综合实验的操作方法,提高了自己的实验技能。

在实验过程中,我学会了如何使用实验仪器、如何观察实验现象、如何分析实验数据,为今后从事相关领域的工作奠定了基础。

2. 理论知识深化在实训过程中,我结合实验现象对流体力学的基本原理进行了深入思考,使我对流体力学的基本理论有了更深刻的理解。

同时,通过实验数据的分析,我对流体力学的基本方法有了更全面的掌握。

流体学综合实验报告

流体学综合实验报告

流体学综合实验报告1. 实验目的本实验通过流体力学实验的综合测试,旨在加深对流体学基本原理的理解,并实践流体力学实验的操作方法和数据分析技巧。

具体目标包括:1. 掌握流速测量的原理和方法;2. 学习压力测量的原理和方法;3. 熟悉状态方程的测量方法;4. 分析流体力学实验数据,得出相应结论。

2. 实验仪器与装置本次实验所使用的仪器与装置主要包括:1. 流量计:用于测量流体的流速;2. 压力计:用于测量流体的压力;3. 热敏电阻温度计:用于测量流体的温度;4. 试验台:用于固定仪器和装置。

3. 实验原理3.1 流速测量流速测量的原理基于流体通过管道的体积流量和截面积之间的关系。

通过测量单位时间内流体通过的体积,可以计算出流体的平均流速。

为了保证测量的准确性,实验中使用了流量计。

流量计根据不同的原理可分为多种类型,包括旋转式流量计、压差式流量计和超声波流量计等。

3.2 压力测量压力测量的原理基于流体对容器内壁面施加的压力与流体深度之间的关系。

通过测量所施加的压力,可以计算出流体的压强。

在实验中,为了方便测量压力,使用了压力计。

压力计主要分为摆盘式压力计和压电式压力计。

通过测量压力计的示数,可以间接地得到流体的压力。

3.3 状态方程的测量流体的状态方程描述了流体的温度、压力和体积之间的关系。

实验中,通过使用热敏电阻温度计测量流体的温度,结合压力计测得的压力和容器的体积,可以得到流体的状态方程。

4. 实验步骤与结果分析4.1 流速测量首先将流量计插入管道中,连接相关的测量仪器。

然后根据实验要求设置合适的流速,记录下每组数据,并计算平均流速。

根据实验数据,在相同的压力下,流速与管道截面积成正比例关系。

4.2 压力测量首先将压力计插入容器中,保证测量仪器的稳定性和准确性。

根据实验要求设置不同的压力值,记录下每组数据,并计算平均压力。

通过实验数据的分析,可以得出流体压力与深度成线性关系的结论。

4.3 状态方程的测量在一定的温度下,根据实验要求改变流体的压力和容器的体积,记录下每组测量数据。

流体力学综合实验实验报告

流体力学综合实验实验报告

流体力学综合实验实验报告一、实验目的1. 了解流体力学原理。

2. 学习流体力学实验的方法,掌握实验的技能。

3. 通过实验,明白流体力学中流体的各种属性及其产生的作用。

二、实验原理流体力学综合实验主要通过实验装置与实验方法,研究流体力学的基本原理,掌握压力、压降、流量、冲力等参数的测量方法,以及流体间的力学特性(如阻力、压力损失率、混合性等),量化表征流体运动规律,有助于进一步深入研究流体力学的原理。

三、实验设备流体力学综合实验装置由以下部分组成:1.供水管2.压力表3.流量计4.定压调节装置5.实验室水压测试系统6.实验室水压实验系统四、实验步骤1. 打开供水管,启动实验装置,并记录初始温度和流量。

2. 根据实验要求,调整定压调节装置,使实验装置持续运行。

3. 逐步记录实验装置的运行参数,如流量、压力、温度等。

4. 观察实验装置的运行状态,及时记录实验数据。

5. 根据实验结果,归纳总结实验意义,完成实验报告。

五、实验结果实验中测量的参数如下:1. 流量:1.32mL/min;2. 压力:2.45MPa;3. 温度:18℃。

六、实验分析通过实验,可以看出,流量、压力和温度是流体力学中非常重要的参数,改变这些参数,可以影响流体的运动状态,从而得出实验结论。

根据实验,我们可以得出以下结论:1. 压力的变化可以影响流体的流动状态。

随着压力的增加,流体的物理特性也发生了改变,即流量也相应增大。

2. 温度的变化也会影响流体的流动状态。

随着温度的升高,流量会增加。

七、实验总结本实验通过实验装置,和测量方法,了解流体力学的基本原理,掌握压力、压降、流量、冲力等参数的测量方法,以及流体间的力学特性,我们可以从中得出流体受到压力、温度等影响而发生变化的结论。

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告流体力学综合实验报告引言:流体力学是研究流体运动规律和流体力学性质的学科,广泛应用于工程领域。

本实验旨在通过一系列实验,深入了解流体的性质和运动规律,加深对流体力学的理论知识的理解和应用。

实验一:流体静力学实验在这个实验中,我们使用了一个容器装满了水,并通过一个小孔使水流出。

通过测量水的高度和流量,我们可以了解到流体静力学的基本原理。

实验结果表明,当小孔的面积增大时,流出的水流量也随之增加,而当容器的高度增加时,流出的水流量也会增加。

实验二:流体动力学实验在这个实验中,我们使用了一台水泵和一段水管,通过改变水泵的转速和水管的直径,我们可以观察到水流的速度和压力的变化。

实验结果表明,当水泵的转速增加时,水流的速度也会增加,而当水管的直径增加时,水流的速度会减小。

同时,我们还发现,水流的速度和压力之间存在一定的关系,即当水流速度增加时,压力会减小。

实验三:流体粘度实验在这个实验中,我们使用了一个粘度计和一种称为甘油的液体。

通过测量液体在粘度计中的流动时间,我们可以计算出液体的粘度。

实验结果表明,甘油的粘度较大,流动时间较长,而水的粘度较小,流动时间较短。

这表明不同液体的粘度是不同的。

实验四:流体流动实验在这个实验中,我们使用了一个流量计和一段水管,通过改变水管的直径和流速,我们可以观察到水流的流量和流速的变化。

实验结果表明,当水管的直径增加时,水流的流量也会增加,而当流速增加时,水流的流量也会增加。

同时,我们还发现,水流的流量和流速之间存在一定的关系,即当流速增加时,流量也会增加。

结论:通过以上实验,我们深入了解了流体的性质和运动规律。

我们发现,流体静力学和动力学的基本原理可以通过实验来验证,并且不同液体的粘度是不同的。

此外,我们还发现,流体的流量和流速之间存在一定的关系。

这些实验结果对于工程领域的流体力学应用具有重要的意义,可以帮助我们更好地理解和应用流体力学的理论知识。

流体实验综合实验报告

流体实验综合实验报告

实验名称:流体力学综合实验实验日期:2023年4月10日实验地点:流体力学实验室一、实验目的1. 通过实验加深对流体力学基本理论的理解和掌握。

2. 掌握流体力学实验的基本方法和步骤。

3. 培养学生的实验操作技能和数据处理能力。

4. 培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。

二、实验原理本实验主要研究流体在管道中流动时的基本特性,包括流速分布、压力分布、流量测量等。

实验采用流体力学的基本原理,如连续性方程、伯努利方程、雷诺数等,通过实验数据验证理论公式,分析实验结果。

三、实验仪器与设备1. 实验台:包括管道、阀门、流量计、压力计等。

2. 数据采集系统:用于采集实验数据。

3. 计算机软件:用于数据处理和分析。

四、实验步骤1. 实验准备:检查实验仪器和设备是否完好,熟悉实验操作步骤。

2. 实验数据采集:a. 打开阀门,调节流量,使流体在管道中稳定流动。

b. 在管道不同位置安装压力计,测量压力值。

c. 在管道出口处安装流量计,测量流量值。

d. 记录实验数据,包括流量、压力、管道直径等。

3. 实验数据处理:a. 利用伯努利方程计算流速。

b. 利用连续性方程计算流量。

c. 分析实验数据,验证理论公式。

4. 实验结果分析:a. 分析流速分布、压力分布的特点。

b. 分析流量测量误差。

c. 总结实验结论。

五、实验结果与分析1. 实验数据:a. 管道直径:D = 0.02 mb. 流量:Q = 0.01 m³/sc. 压力:P = 1.0×10⁵ Pad. 流速:v = 0.5 m/s2. 实验结果分析:a. 流速分布:实验数据表明,管道中流速分布均匀,流速在管道中心最大,靠近管道壁面最小。

b. 压力分布:实验数据表明,管道中压力分布均匀,压力在管道中心最大,靠近管道壁面最小。

c. 流量测量误差:实验数据表明,流量测量误差较小,说明实验装置和测量方法可靠。

六、实验结论1. 实验验证了流体力学基本理论,如连续性方程、伯努利方程等。

综合流体力学实验报告

综合流体力学实验报告

实验一:综合流体力学实验一、实验目的1、掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的实验方法;2、测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re,验证在一般湍流区λ与Re的关系;3、测定流体流经阀门时的局部阻力系数ξ;4、学会流量计的使用方法;5、辨识组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

二、实验原理1.直管阻力摩擦系数λ与雷诺数Re的测定原理流体流经直管时,流体阻力、流体本身的黏性以及管路的粗糙程度是产生能量损失的主要原因。

当流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关,它们之间存在的关系为:上式相连可得:,也可为雷诺数计算公式,也可为2、流体经过截止阀门的局部阻力系数ξ的测定原理局部阻力损失测量法有:当量长度法和局部阻力系数法,本实验采取局部阻力系数法------流体通过某一管件或者阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数。

,可化为λ--- 直管阻力摩擦系数;d --- 直管内径,m;---压力降,Pa;---流体流经直管的机械能损失;P --- 流体密度,kg/m3;l --- 直管长度,m;u --- 流体在管内流动的平均速度,m/s;μ--- 流体粘度,kg/(m*s);三、实验设备及流程1、实验设备由水槽、离心泵、不同管径、材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计和U形流量计等所组成。

实验管路部分有两段并联长直管,自上而下分别为用于粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力系数。

同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀,用于测定不同种类阀门的局部阻力系数。

水的流量使用涡流流量计测量,管路直管阻力和局部阻力采用差压传感器测量。

2、实验流程流体由水槽流经离心泵进入排出管路,首先经过一个流量调节阀门,然后经过转子流量计,最后遇到三根平行的管路,最上方的管路是一根粗糙管,主要用于测定粗糙管的摩擦阻力系数λ与雷诺数Re之间的关系;第二根管是一根光滑管,主要用于测定光滑管的摩擦阻力系数λ与雷诺数Re之间的关系,由于光滑管是透明的,也可用它进行雷诺实验的演示;第三根管是中间安装了一个截止阀,主要用于测定流体流经阀门的局部阻力系数ξ;且这几根管路每根管路的入口处都有一个管路阀门,当测量某一跟管路时,需要将这一根管路的管路阀门打开,其余管路阀门关闭。

流体的综合实验报告

流体的综合实验报告

一、实验目的1. 了解流体力学的基本概念和基本规律;2. 掌握流体实验的基本方法和实验设备的使用;3. 通过实验验证流体力学的基本定律,提高实验技能和数据分析能力;4. 培养团队协作精神和严谨的实验态度。

二、实验原理1. 流体力学基本定律:质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律;2. 流体流动的基本方程:连续性方程、伯努利方程、动量方程;3. 流体流动的实验研究方法:量纲分析、相似理论、模型实验。

三、实验仪器与设备1. 流体力学实验台:包括管道、阀门、流量计、压力计、水槽等;2. 计算机及数据采集系统:用于实验数据采集、处理和分析;3. 实验器材:测力计、计时器、温度计等。

四、实验内容1. 管道流量实验:测量不同流量下的管道流速、流量和压力损失;2. 伯努利方程实验:验证伯努利方程在流体流动中的应用;3. 动量方程实验:验证动量方程在流体流动中的应用;4. 能量守恒方程实验:验证能量守恒方程在流体流动中的应用;5. 流体阻力实验:测量不同形状、不同尺寸的物体在流体中的阻力系数。

五、实验步骤1. 管道流量实验:(1)开启阀门,调节流量,使管道内流速稳定;(2)使用流量计和压力计测量流量和压力;(3)记录实验数据,进行数据分析。

2. 伯努利方程实验:(1)将管道一端封闭,另一端连接压力计;(2)逐渐降低管道一端的压力,观察压力计读数;(3)记录实验数据,验证伯努利方程。

3. 动量方程实验:(1)使用测力计和计时器测量流体对物体的冲击力;(2)记录实验数据,验证动量方程。

4. 能量守恒方程实验:(1)使用温度计测量流体进入和流出管道的温度;(2)记录实验数据,验证能量守恒方程。

5. 流体阻力实验:(1)将不同形状、不同尺寸的物体放入流体中;(2)使用测力计测量物体在流体中的阻力;(3)记录实验数据,分析阻力系数。

六、实验结果与分析1. 管道流量实验:根据实验数据,绘制流量-流速、流量-压力损失曲线,分析管道流量与流速、压力损失的关系。

实验三、流体力学综合实验 化工基础实验

实验三、流体力学综合实验 化工基础实验

实验三、流体力学综合实验流体力学综合实验包括流体在管路内流动时的直管和局部阻力的测定,流量计的流量系数校核和在一定的转速下离心泵的特性曲线的测定。

这三个实验都是以柏努利方程为基础。

流体流动时会产生阻力,为了克服阻力需损耗一部分能量,因此,柏努利方程在实际应用中Σh f一项代表每公斤流体因克服各种流体流动阻力而损耗的能量,在应用柏努利方程时,不管是为了求取各能量之间的互相转化关系式或是计算流体输送机械所需的能量及功率都必须算出Σh f:对于在长距离的流体输送,流体输送机械所作的功,主要是用于克服输送管路中的流体阻力,故阻力的大小关系到流体输送机械的动力消耗,也涉及到流体输送机械的选用。

流体阻力的大小与流体的性质(如粘性的大小),流体流动类型、流体所通过管路或设备的壁面情况(粗糙或光滑)通过的距离及截面的大小等因素有关。

在流体流动的管路上装有孔板或文氏流量计用于测定流体的流量,流量计一般都按标准规范制造,给出一定的流量系数按规定公式计算或者给出标定曲线,照其规定使用,如果不慎遗失原有的流量曲线或者流量计经过长期使用而磨损较大,或者被测流体与标准流体的成分或状态不同;或者由于科研往往需要自制一些非标准形式的流量计,此时,为了精确地测定流量,必须对自制流量计进行校验,求出具体计算式或标定流量曲线。

泵是输送液体的机械,离心泵铭牌上所示的流量,扬程,功率是离心泵在一定转速下效率最高点所对应的Q,H,N的值。

在一定转速下,离心泵的扬程H,轴功率N及效率η均随流量的大小而改变,其变化关系可用曲线表示,该所示曲线称为离心泵的特性曲线。

通常根据H~Q曲线,可以确定离心泵在给定管路条件下输送能力,根据N~Q曲线可以给离心泵合理选配电动机功率,根据η~Q曲线可以选择离心泵的工况处于高效工作区,发挥泵的最大效率。

离心泵的特性曲线目前还不能用解析方法进行准确计算,只能通过实验来测定。

一、管道流体阻力测定一、实验目的:1.掌握测定流体阻力的实验方法。

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摩擦阻力系数; l 、d 、 直管的长度、管内径和绝对粗糙度 (m); p 流体流经直管的压降 (Pa); 、 分别是流体的密度 (kg/m3) 和粘度 (Pas); u 流体在管内的平均流速 (m/s)。 由公式(2)可以看出,流体流动时的摩擦阻力损失与管道的长度
成正比,与管道的直径成反比。流体的平均速度越高,阻力损失越大。 利用公式(2)计算直管阻力损失时,需要知道不同雷诺数下摩擦阻力 系数的值。穆迪图给出了~Re的关系曲线。本实验装置可以利用上面的 公式来验证直管阻力损失计算,测定~Re的关系曲线。
9. 打开小球阀13、14和球阀9,按步骤10测量实验管b的直管阻力 损失。完成后关闭闸阀7,球阀9和小球阀13、14。
10. 打开小球阀11、12和球阀8,按步骤10测量实验管c上截止阀19 的局部阻力损失。完成后关闭闸阀7,球阀8和小球阀11、12。
离心泵的特性曲线
1. 全开闸阀6,分别读取流量、进口真空度、出口压力和电机功率 读数。
四.实验操作步骤
摩擦阻力系数 ~Re及截止阀的局部阻力系数测定
1. 根据现场实验装置,按照实验指导书上的实验设备示意图理清 流程,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用。未经指导教师 同意,不能随意开机。
2. 检查水箱内是否有足够的水。接通总电源,检查三相指示灯是 否正常。打开仪表电源,检查各仪表显示是否正常。
3.离心泵的特性曲线
离心泵的特性,可用该泵在一定转速下,流量与扬程,流量与功率 以及流量与效率三种曲线表示,即,,曲线。若将H、N和 对Q间的关 系分别标绘在同一直角坐标上所得的三条曲线,即为离心泵的特性曲 线。
经离心泵输送的流量Q由涡轮流量计测定。 如果水箱液面和离心泵入口高度相同,在水箱液面和离心泵出口压 力表之间列出柏努利方程式,可确定水经离心泵所增加的能量 (mH2O),此能量称为扬程H,其计算式为: 其中 H — 离心泵扬程(mH2O);
实验一 流体力学综合实验
一、实验目的
1. 测定水在管道内流动时的直管阻力损失,作出与Re的关系 曲线;
2. 测定水在管道内流动时的局部阻力损失,测量和计算不同 开度下截止阀的局部阻力系数 或当量长度le;
3. 测定一定转速下,离心泵的特性曲线; 4. 观察水在直管内的流动类型。
二、实验原理
1. 摩擦阻力系数 ~Re 流体在管道内流动时,由于内摩擦力的存在,必然有能量损耗,此
p表—离心泵出口表压(Pa); p真—离心泵入口真空度(Pa); u — 离心泵出口管内流速(m/s); 流体密度(kg/m3); 离心泵的轴功率N(kW)是指泵轴所消耗的电功率,实验采用功率 表测定后,以下式进行计算。 式中:N — 离心泵轴功率(kW); 电 — 电动机效率,近似取为0.75; 传 — 机械传动效率,近似取为0.95; N电 — 电动机的输入功率,由功率表测定。 离心泵的效率 是理论功率与轴功率的比值。即 而理论功率Nt是离心泵对水所作的有效功,即
5. 观察小球阀17、18出口胶管中排气的情况,等管路中的空气全 部排尽后,才能关闭小球阀17、18。
6.. 关闭小球阀11~14,球阀8、9,保持小球阀15、16和球阀10打 开。测量实验管a的直管阻力损失。
8. 缓慢打开闸阀7,同时读取差压计的读数,直到可测量的最大量 程(10000Pa),记录压差和流量读数。逐步关小闸阀7,测定 不同流量时的阻力损失(压差),直到最小流量时,结束实验 管a的测定。关闭闸阀7,球阀10和小球阀15、16。
流体在长度和直径一定的管道内流动时,利用U型管压差计实验测 出一定流量下流体流经该长度管段所产生的压降,即可算得 hf,利用公 式(2)可得到 ,根据流速和物性数据可按公式(5)计算出对应的雷 诺数Re,从而关联出 与Re的关系曲线。
改变实验管可得出不同粗糙度(不同材质直管)的 与Re的关系曲 线。
2. 主要设备及仪表
(1) 供水系统:循环水箱、离心泵IS50-32-125、电机 2200W;
(2) 测压系统:差压变送器、测压环、连接管路、小球阀; (3) 流量系统:涡轮流量计LWGW40、变送器; (4) 控制柜:智能数显仪、功率表SWP-W-C80、转速表、变
频器; (5) 管路系统:由不锈钢管、碳钢管构成循环体系。
2. 局部阻力系数 和当量长度le
对于由阀门或管件造成的局部阻力损失,可以用以下的公式计算: 当量长度法 (5) 局部阻力系数法 (6)
式中: hf 局部阻力损失 (J/kg); 局部阻力系数;
le 当量长度 (m);
图2-2 局部阻力测量原理示意图
测出一定流速时流体通过阀门或管件的压降hf,就可利用公式 (5)、(6)计算出对应的当量长度或局部阻力系数。
2. 将最大流量读数10等分,逐步关小闸阀6,每减小一次流量,重 复读取以上数据。
(kW)
三、实验流程和主要设备
1.综合流体力学实验流程
综合流体力学实验流程 1-离心泵 2-电机 3-水箱 4-涡轮流量计及变送器 5-差压变送器 6, 7-DN40闸阀 8, 9, 10-球阀 11~18-小球阀 19-DN25闸阀 20-压力表 21-真空表
22-小球阀 23-转速传感器 a - 252.5不锈钢管 b - 52.5碳钢管 c - 252.5不锈钢管
3. 打开球阀22,用清水灌泵,待水灌满后关闭球阀22。 4. 关闭闸阀6、7,打开小球阀11~18,球阀8、9、10和截止阀
19,打开水泵电源,水泵开始工作,检查转速表、电机功率表 读数。检查泵进口真空表21、出口压力表20是否有读数。如果 压力表有读数,说明水泵工作正常。打开闸阀6、7,水开始循 环。
损耗能量为直管阻力损失。在流经阀门、管件时,由于流道方向或大小 的改变,造成流体的剧烈湍动,造成的能量损失称为局部阻力损失。根 据柏努利方程,对等直径的1、2两截面间的直管阻力损失为:
图2-1 直管阻力测量原理示意图
(1) 由因次分析法得 (2)
(3) (4) 式中: hf 直管阻力损失 (J/kg);
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