水力学与泵站实验—不可压缩流体恒定流动动量方程
《流体力学、泵与泵站综合实验》实验报告
水力学实验报告
水力学实验报告 实验组别： A1 实验组员： 实验日期： 5月5日;5月7日;5月10日 土木系 2019年5月
1 流体静力学综合型实验 一、实验目的和要求 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观察分析，加深流体静力学基本概念理 解，提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验原理 1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 p z C g ρ+ = 或 gh p p ρ+=0 式中： z —— 被测点相对基准面的位置高度； p —— 被测点的静水压强（用相对压强表示, 以下同）； p 0 —— 水箱中液面的表面压强； ρ —— 液体密度； h —— 被测点的液体深度。 三、实验内容与方法 1. 定性分析实验 (1) 测压管和连通管判定。 (2) 测压管高度、压强水头、位置水头和测压管水头判定。 (3) 观察测压管水头线。 (4)判别等压面。 (5) 观察真空现象。 (6) 观察负压下管6中液位变化 2. 定量分析实验 (1) 测点静压强测量。 根据基本操作方法，分别在p 0 = 0、p 0 > 0、p 0 < 0与p B < 0条件下测量水箱液面标高?0和测压管2液面标高?H ，分别确定测点A 、B 、C 、D 的压强p A 、p B 、p C 、 p D 。
实验数据处理与分析参考四。 四、 数据处理及成果要求 1. 记录有关信息及实验常数 实验设备名称： 静力学实验仪 实验台号：__No.1___ 实 验 者：____________A1组7人_______实验日期：_5月7号_ 各测点高程为：?B = 2.1 ?10-2m 、?C = -2.9 ?10-2m 、?D = -5.9 ?10-2m 基准面选在 2号管标尺零点上 z C = -2.9 ?10-2m 、z D = -5.9 ?10-2m 2. 实验数据记录及计算结果（参表1，表2） 3. 成果要求 (1) 回答定性分析实验中的有关问题。 (2) 由表中计算的C C p z g ρ+ 、D D p z g ρ+，验证流体静力学基本方程。 答：实验结果表明C C p z g ρ+ =D D p z g ρ+，由于C 点和D 点在任意不同深度位置，因此验证了流体的静力学的基本方程C g P Z =+ ρ。 五、 分析思考题 1．相对压强与绝对压强、相对压强与真空度之间有什么关系？测压管能测量何种压强？ 答：①绝对压强：以绝对零压为起点计算的压强或完全真空状态下的压强为基准计算的压强。常用abs P 表示 相对压强：或称为表压强，简称表压，是指以当地大气压a P 为基准计算的压强。常用P 表示。当所测量的系统的压强等于当时当地大气压时，压强表的指针为0，也就是表压为0。 绝对压强恒大于等于零，而相对压强值可正可负可为零。 两者的关系：a abs P P P -= ②真空度v P ，当被测量的系统的绝对压强小于当时当地的大气压时，当时当地的大气压与系统绝对压之差，称为真空度。此时所用的测压仪表称为真空表。真空度可以用水柱高度来表示，即v v gh P P ρ=-=（式中v h 为真空高度）
流体力学实验
（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、验证流体恒定总流的能量方程； 2、通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性； 3、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。 二、实验装置 本实验的装置如图1.1所示。 图1.1 自循环伯诺里方程实验装置图 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。 说 明： 本仪器测压管有两种： 1、毕托管测压管（表1.1中标*的测压管），用以测读毕托管探头对准点的总水 头)2(2g u p Z H + +='γ，须注意一般情况下H '与断面总水头)2(2 g p Z H υγ++=不
同（因一般υ≠u ），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势； 2、普通测压管（表2.1未标*者），用以定量量测测压管水头。 实验流量用阀13调节，流量由体积时间法（量筒、秒表另备）、重量时间法（电子称另备）或电测法测量（以下实验类同）。 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）至另一断面)(i 的能量方程式),,3,2(n i = i i i i i hw g a p Z g a p Z -+++=++122 111 122υγυγ 取121===n a a a ，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出γ p Z + 值， 测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速υ及g 22 αυ，从而即可得到各断面测 压管水头和总水头。 四、实验方法与步骤 1、熟悉实验设备，分清哪些测压管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。 2、打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。如不平则需查明故障原因（例连通管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。 4、打开阀13，调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量（毕托管供演示，不必测记读数）。 5、改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。 五、实验结果处理与要求 1.有关常数记录表 均匀段D 1= cm 缩管段D 2= cm 扩管段D 3= cm
水力学实验
水力学实验 实验一流线演示实验 一、演示目的 1、通过演示进一步了解流线的基本特征。 2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。 二、演示原理 流场中液体质点的运动状态，可以用迹线或流线来描述，迹线是一个液体质点在流动空间所走过的轨迹。流线是流场内反映瞬时流速方向的曲线，在同一时刻，处在流线上所有各点的液体质点的流速方向与该点的切线方向相重合，在恒定流中，流线和迹线互相重合。在流线仪中，用显示液（自来水、红墨水），通过狭缝式流道组成流场，来显示液体质点的运动状态。整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势，当这些有色线经过各种形状的固体边界时，可以清晰地反映出流线的特征及性质。 三、演示设备 演示设备如图所示，它们分别显示二种特定边界条件下的流动图象。 （a）可显示机翼绕流流场中流体的流动形态。 （b）可显示实用堰溢流的流动形态。 演示仪均由有机片制成狭缝式流道，其间夹有不同形状的固体边界。在演示仪的左上方有两个盛水盒，一个装自来水，一个装红色水，两盒的内壁各自交错开有等间距的小孔通往狭缝流道，流道尾部装有调节阀。 流线仪简图 1、盛水盒 2、机翼 3、弯道 4、机翼角度调节开关 5、狭缝流道 6、泄水调节阀 7、实用堰 四、演示方法 1、首先打开演示仪的排气夹和尾部的调节夹进行排气，待气排净后拧紧调节夹，并将上方的两个盛水盒装满自来水；
图１－1 2、将装有自来水的两个盛水盒其中的任一个滴少许红墨水搅拌均匀； 3、调节尾部控制夹，可使显示液达到最佳的显示效果； 4、待整个流场的有色线（即流线）显示后，观察分析其流动情况及特征； 5、演示结束后，倒掉演示液，并将仪器冲洗干净待用。 五、思考题 1、 流线的形状与边界有否关系？ 2、 流线的曲、直和疏、密各反映了什么？ 实验二 静水压强量测实验 一、目的要求 1、量测静水中任一点的压强； 2、测定另一种液体的密度； 3、要求掌握U 形管和连通管的测压原理以及运用等压面概念分析问题的能力。 二、实验设备 1与2测压管注入油，3与4注入水，二者的液体不能混 三、实验步骤及原理 1、打开通气孔，使密封水箱与大气相通，则密封箱中表面压强p 0等于大气压强p a 。那么开口筒水面、密封箱水面及连通管水面均应齐平。 2、关闭通气孔，将开口筒向上提升到一定高度。水由开口筒流向密封箱，并影响其它测压管。因此，密封箱中空气的体积减小而压强增大。待稳定后，
水力学实验报告思考题答案
水力学实验报告 实验一流体静力学实验 实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四毕托管测速实验 实验五雷诺实验 实验六文丘里流量计实验 实验七沿程水头损失实验 实验八局部阻力实验 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或 (1.1) 式中：z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重；
h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S0有下列关系： (1.2) 据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？
水力学流体力学实验分析与讨论
实验一流体静力学实验 (2) 实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 (4) 实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验 (7) 实验四毕托管测速实验 (9) 实验五雷诺实验 (12) 实验六文丘里流量计实验 (14) 七沿程水头损失实验 (18) 八局部阻力实验 (20) 九孔口管嘴实验 (24)
水力学实验报告 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或 ........................ (1.1) 式中： z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h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S0有下列关系： (1.2) 据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度
能量方程(伯努利方程)实验
不可压缩流体恒定流能量方程 （伯努利方程）实验 一、实验背景 1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”：流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。为纪念他的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系，即在水流或气流里，如果速度大，压强就小，如果速度小，压强就大。1738年，在他的最重要的著作《流体动力学》中，伯努利将这一理论公式化，提出了流体动力学的基本方程，后人称之为“伯努利方程”。书中还介绍了著名的伯努利实验、伯努利原理，用能量守恒定律解决了流体的流动问题，这对流体力学的发展，起到了至关重要的推动作用。 伯努利简介 丹尼尔伯努利（Daniel Bernouli,1700～1782）， 瑞士物理学家、数学家、医学家，被称为“流体力学之 父”。1700年2月8日生于荷兰格罗宁根，1782年3 月17日逝世于巴塞尔。他是伯努利这个数学家族（4 代10人）中最杰出的代表，16岁时就在巴塞尔大学攻 读哲学与逻辑，后获得哲学硕士学位。17～20岁时， 违背家长要他经商的愿望，坚持学医，并于1721年获 医学硕士学位，成为外科名医并担任过解剖学教授。他 在父兄熏陶下最后仍转到数理科学。伯努利在25岁时 应聘为圣彼得堡科学院的数学院士，8年后回到瑞士的 巴塞尔，先任解剖学教授，后任动力学教授，1750年成为物理学成教授。他还于1747年当选为柏林科学院院士，1748年当选为巴黎科学院院士，1750年当选英国皇家学会会员。在1725～1749年间，伯努利曾十次荣获法国科学院的年度奖。除流体动力学这一主要领域外，丹尼尔·伯努利的研究领域极为广泛，他的工作几乎对当时的数学和物理学的研究前沿的问题都有所涉及。他最出色的工作是将微积分、微分方程应用到物理学，研究流体问题、物体振动和摆动问题，因此他被推崇为数学物理方法的奠基人． 二、实验目的要求 1．验证流体恒定总流的能量方程； 2．通过对动水力学诸多水力现象的实验分析，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性；
流体力学实验-伯努利方程
(一)不可压缩流体定常流能量方程(伯努利方程)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量测技术； 2、验证流体定常流的能量方程； 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。 实用文档
实用文档 自循环伯努利方程实验装置图 本实验的装置如图所示，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： 在实验管路中沿水流方向取n 个过水截面。可以列出进口截面(1)至截面(i)的能 量方程式（i=2,3,.....,，n) W i h g g p Z g g p Z i i i -+++=++1222 2111νρν ρ 选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出g p Z ρ+ 值,测出通过管路的流量,即
可计算出截面平均流速ν及动压g22 ，从而可得到各截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、打开开关供水，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，若不平则进行排气调平(开关几次）。 3、打开阀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压管水头的变化情况。 4、调节阀13开度，待流量稳定后，测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)。 5、再调节阀13开度1～2次，其中一次阀门开度大到使液面降到标尺最低点为限，按第4步重复测量。 五、实验结果及要求： 实用文档
水力学知识点小结(给排水专业)
2、若以τ代表单位面积上的内摩擦力，则称为切应力，根据牛顿内摩擦定律， 则τ的计算公式为：dy du μτ= 。 3、毛细管现象是在 表面张力 的作用下产生的，用测压管来测管道中水的 压强时，若测压管太细，会使测量结果： 偏大 （偏大或偏小）。 6、理想气体不可压缩流体恒定元流能量方程或伯努利方程为： g u Z P g u Z P 2222222 111++=++γγ 。 7、均匀流（或渐变流）过流断面上的压强分布服从于水静力学规律，则任一均匀流（或渐变流）过流断面上的压强分布规律为：22 11 Z P Z P +=+γγ 。 6、求作用于曲面的液体压力时，我们通常将此压力分为水平方向和铅直方向的 分力分别进行计算，试写出水平分力F x 和铅直分力F z 的数学表达式，F x = z c A h ⋅⋅γ F z = V ⋅γ 8、写出恒定总流伯努利方程式：212 222 22 111 122-+++=++l h g V p z g V p z αγαγ 14、孔口自由出流的基本方程式为：02H g A Q ⋅⋅⋅⋅=μ 。 17、已知流速分布22y x y u x +-=，则旋转线变形速度=x θ ()2222y x xy + 18、不可压缩流体三元流连续性微分方程为：0=∂∂+∂∂+∂∂z u y u x u z y x 。 19、不可压缩流体的速度分量为：0,2,2=-==z y x u y u x u ，则其速度势函数 =ϕ 233 1y x - 。 6、对于空气在管中的流动问题，气流的能量方程式可以简化为：2122 22 1122-++=+l h v p v p ρρ，其中121==αα。 5、盛满水的圆柱形容器，设其半径为R ，在盖板边缘开一个孔，当容器以某一 个角速度ω绕铅直轴转动时，液体中各点压强分布为：⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛-=g r g R P V 222222ωωγ 。 9、测压管水头H p 与同一断面上总水头H 之间的关系为：g v H H P 22 += 。
不可压缩流体总流伯努利方程实验报告
不可压缩流体总流伯努利方程实验报告 姓名 学号 班级
一、实验目的要求 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 实验装置是THXZH-1型流体力学综合实验装置。本实验选用实验管B 完成此项实验。B 管管壁上共开有16个测压针头插孔： ⑴～⒁、⒂、⒄。其中⑴～⒁与测压架上的相应测压管相连；⒂用于毕托管测速实验；⒄用于演示弯头处急变流的压强分布。 此外测压架上的○16、○18两根测压管用于A 管测沿程阻力系数λ。 三、实验原理 实际流体在做稳定管流时的总流伯努利方程为： 22 111222 12f12p p z z h g 2g g 2g -αυαυ++=+++ρρ f12h -表示所选定的两个过流断面之间的单位重量流体的水头 损失。 选测压点⑴～⒁，从相应各测压管的水面读数测得p z g + ρ值，并分别计算各测点速度水头 2 2g αυ，并将各过流断面处的p z g +ρ与 22g αυ相加，据此，可在管流轴线图上方绘制出测压管水头线P-P 和总水头线E-E 。 四、实验方法和步骤：
1．选择实验管B 上的⑴～⒁十四个过流断面，每个过流断面对应有一根测压管。 2．开启水泵。使恒压水箱溢流杯溢流，关闭节流阀31后，检查所有测压管水面是否平齐(以工作台面为基准)。如不平，则应仔细检查，找出故障原因(连通管受阻、漏气、有气泡) ，并加以排除，直至所有测压管水面平齐。 3．打开节流阀31，观察测压管○1～○14的水位变化趋势，观察流量增大或减小时测压管水位如何变化。 4．当节流阀31的开度固定后，记测各测压管液位高度(即 p z g + ρ的值)，同时测量出实验管B 中的流量。 5．测记恒压水箱实验水温(以备计算ν用)。 6．改变流量再做一次。 五、实验结果，数据整理 1．装置常数细圆管内径d 细 =0.0136(m),粗圆管内径d 粗 =0.0202（m ）;圆管材质为有机玻璃管；管内壁绝对：粗糙度 0.001mm)∆=（，细管相对粗糙度0.001 0.000074d 13.6 ∆==细，粗管相对粗糙度 0.001 0.0000495d 20.2 ∆==粗。 2．记录有关常数 实验管B 各测点水平方向间的距 离 (mm) 小管内径 Φ0.0136 (m)，大管内径 Φ0.0202 (m)， 测点⑶喉管内径Φ0.01(m)。 3．量测各测点的(p z g + ρ)值，并记录于表2-1： 4．计算各测压点速度水头2 2g αυ和总水头2 p z g 2g αυ++ ρ，将计算
《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 D 3. 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 p z +=const Y 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 I2367485 D 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 h 0=1— Y h+h w12 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。若下降，表明漏气，应查 明原因并加以处理。
流体力学第七章不可压缩流体动力学基础
第七章不可压缩流体动力学基础 在前面得章节中,我们学习了理想流体与粘性流体得流动分析,按照水力学得观点,求得平均量。但就是,很多问题需要求得更加详细得信息,如流速、压强等流动参数在二个或三个坐标轴方向上得分布情况。本章得内容介绍流体运动得基本规律、基本方程、定解条件与解决流体问题得基本方法。 第一节流体微团得运动分析 运动方式:①移动或单纯得位移(平移)②旋转③线性变形④角变形。位移与旋转可以完全比拟于刚体运动,至于线性变形与脚变形有时统称为变形运动则就是基于液体得易流动性而特有得运动形式,在刚体就是没有得。 在直角坐标系中取微小立方体进行研究。 、平移:如果图(a)所示得基体各角点得质点速度向量完全相同时,则构成了液体
基体得单纯位移,其移动速度为。基体在运动中可能沿直线也可能沿曲线运动,但其方位与形状都与原来一样（立方基体各边得长度保持不变）。 二、线变形:从图（b）中可以瞧出,由于沿y轴得速度分量,B点与C点都比A点与D 点大了,而就代表时液体基体运动时,在单位时间内沿y 轴方向得伸长率。 、角变形（角变形速度） 角变形: 四、旋转（旋转角速度） 那么,代入欧拉加速度表达式,得: 各项含义: （1）平移速度（2）线变形运动所引起得速度增量（3）（4）角变形运动所引起得速度增量（5）（6）微团得旋转运动所产生得速度增量流体微团得运动可分解为平移运动,旋转运动,线变形运动与角变形运动之与。 ——亥姆霍兹速度分解定理第二节有旋运动 1、无涡流（势流） 如在液体运动中,各涡流分量均等于零,即,则称这种运动为无涡流。当满足无涡流条件时,,满足柯西条件,就有:存在。即流速势。满足此条件得流动（无涡 流）就叫势流。（下一章作详细介绍）
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 +++221 11122i i i w i p v p v h 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2 2v 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〕。 5.再调节阀13开度1～2次，其中一次使阀门开度最大〔以液面降到标尺最低点为限〕，按第4步重复测量。 五．实验成果及要求： 实验台号No 表1.1 有关常数记录表 水箱液面高程0∇= cm,上管道轴线高程s ∇= cm 。 注：〔1〕打“＊〞者为毕托管测点〔测点编号见图1.2〕 〔2〕2、3为直管均匀流段同一断面上的二个测压点，10、11为弯管非均匀流段同一断面上的二个测点。 2.量测〔z+ p 〕并记入表1.2。
水力学实验报告思考题答案(全)
水力学实验报告思考题答案 〔一〕伯诺里方程实验〔不可压缩流体恒定能量方程实验〕 1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？ 测压管水头线
水力学实验指导书
一、静水压强实验 一、实验目的 1、加深对水静力学基本方程物理意义的理解，验证静止液体中，不同点对于同一基准面的测压管水头为常数（即C g p z =+ ρ） 。 2、学习利用U 形管测量液体密度。 3、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。 4、测定在静止液体内部A 、B 两点的压强值。 二、实验原理 在重力作用下，水静力学基本方程为： C g p z =+ ρ 它表明：当质量力仅为重力时，静止液体内部任意点对同一基准面的z 与g p ρ两项之和为常数。 重力作用下，液体中任何一点静止水压强 gh p p ρ+=0， 0p 为液体表面压强。 a p p >0为正压；a p p <0为负压，负压可用真空压强v p 或真空高度v h 表示： abs a v p p p -= g p h v v ρ= 重力作用下，静止均质液体中的等压面是水平面。利用互相连通的同一种液体的等压面原理，可求出待求液体的密度。 三、实验设备
在一全透明密封有机玻璃箱内注入适量的水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压筒相连。水箱顶部装有排气孔1k ，可与大气相通，用以控制容器内液体表面压强。若在U 形管压差计所装液体为油，水油ρρ<，通过升降调压筒可调节水箱内液体的表面压强，如图1-1所示。 图 1—1 四、实验步骤 1、熟悉仪器，测记有关常数。 2、将调压筒旋转到适当高度，打开排气阀1k ，使水箱内的液面与大气相通，此时液面压强a p p =0。待水面稳定后，观察各U 形压差计的液面位置，以验证等压面原理。 3、关闭排气阀1k ，将调压阀升至某一高度。此时水箱内的液面压强a p p >0。观察各测压管的液面高度变化并测记液面标高。 4、继续提高调压筒，再做两次。 5、打开排气阀1k ，使之与大气相通，待液面稳定后再关闭1k （此时不要移动调压筒）。
水力学实验报告思考题答案(全)
水力学实验报告思考题答案 （一）伯诺里方程实验（不可压缩流体恒定能量方程实验） 1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？ 测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。 2、 流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头 222gA Q E p Z H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，g v 22就增大，则γ p Z +必减小。而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γp Z +的减小更加显著。 2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝ ⎛-+=ζ 式中ζ为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定
水力学实验报告
. . . . . . 水力学 实验指导书及实验报告 专业 班级 学号 河北农业大学城建学院
目录 实验（一）伯努利方程实验....................................... - 1 -实验（二）动量定律实验 ......................................... - 4 -实验（三）文丘里实验 ............................................ - 8 -实验（四）孔口与管嘴出流实验 ................................ - 10 -实验（五）雷诺实验.............................................. - 12 -实验（六）沿程水头损失实验................................... - 14 -实验（七）局部阻力损失实验................................... - 17 -
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 2 2 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。 四、实验步骤 1.记录有关常数：dⅠ、dⅡ、dⅢ、dⅣ、各管道轴线高程、水箱液面高程； 2.水箱充水； 3.接好电源，启动水泵，系统充水赶气，过程中维持溢流板稍许溢流； 4.检查各处是否有漏水； 5.关闭流量调节阀11，观察并记录各动静压管上的液面高度，自由液面的高度； 6.全开流量调节阀，测读并记录各测管的液面高程，体积流量； 7.关小流量调节阀，测读并记录各测管的液面高程，体积流量； 8.重复步骤7一次； 9.试验完毕，停泵，断开电源，清洗现场。 五、试验数据记录与整理 1.记录有关读数实验装置编号No d1= 1..4㎝，d2= 2.6㎝，d3= 1.4㎝，d4= 1.4 ㎝ 2.测读记录 p z γ +值表
水力学实验报告思考题答案
水力学实验报告思考题答案
水力学实验报告 一流体静力学实验 二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 三不可压缩流体恒定流动量定律实验 四毕托管测速实验 五雷诺实验 六文丘里流量计实验 七沿程水头损失实验 八局部阻力实验 实验一流体静力学实验原理 力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) ：z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重；
h被测点的液体深度。 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S0有下列关系： (1.2) 可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 分析与讨论 一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： 测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的和h0，由式，从而求得γ0。 测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计