流体力学实验指导书(DOC)

流体力学实验指导书与报告(第二集)动量定律实验毕托管测速实验文丘里流量计实验局部阻力实验孔口与管嘴实验静压传递自动扬水演示实验中国矿业大学能源与动力实验中心学生实验守则一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度,遵守课堂纪律,衣着整洁,保持安静,不得迟到早退,严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。

如有违犯,指导教师有权停止基实验。

二、实验课前,要认真阅读教材,作好实验预习,根据不同科目要求写出预习报告,明确实验目的、要求和注意事项。

三、实验课上必须专心听讲,服从指导教师的安排和指导,遵守操作规程,认真操作,正确读数,不得草率敷衍,拼凑数据。

四、预习报告和实验报告必须独自完成,不得互相抄袭。

五、因故缺课的学生,可向指导教师申请一次补做机会,不补做的,该试验以零分计算,作为总成绩的一部分,累计三次者,该课实验以不及格论处,不能参加该门课程的考试。

六、在使用大型精密仪器设备前,必须接受技术培训,经考核合格后方可使用,使用中要严格遵守操作规程,并详细填写使用记录。

七、爱护仪器设备,不准动用与本实验无关的仪器设备。

要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。

如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告,属责任事故的,应按有关文件规定赔偿。

八、注意实验安全,遵守安全规定,防止人身和仪器设备事故发生。

一旦发生事故,要立即向指导教师报告,采取正确的应急措施,防止事故扩大,保护人身安全和财产安全。

重大事故要同时保护好现场,迅速向有关部门报告,事故后尽快写出书面报告交上级有关部门,不得隐瞒事实真相。

九、试验完毕要做好整理工作,将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。

洗刷器皿,清扫试验场地,切断电源、气源、水源,经指导教师检查合格后方可离开。

十、各类实验室可根据自身特点,制定出切实可行的实验守则,报经系(院)主管领导同意后执行,并送实验室管理科备案。

1984年5月制定2014年4月再修订中国矿业大学能源与动力实验中心动量定律实验一、实验目的要求1.验证不可压缩流体定常流的动量方程;2. 通过对流速、流量、出射角度、动量与动量矩等因素相关性的分析研讨,进一步掌握流体力学的动量守恒定理;3. 了解活塞式动量实验仪原理、构造,进一步启发与培养创造性思维的能力。

二、实验装置本实验装置如图1.1所示。

图1.1动量定律实验装置图1. 自循环供水器2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 水位调节阀5. 恒压水箱6. 管嘴7. 集水箱8. 带活塞的测压管9. 带活塞和翼片的抗冲平板10. 上回水管。

自循环供水装置1由离心水泵和蓄水箱组合而成。

水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控制。

水流经供水管供给恒压水箱5,溢流水经回水管流回蓄水箱。

流经管嘴6的水流形成射流,冲击带活塞的翼片的抗冲平板9,并以与入射角成90°的方向离开搞冲平板。

抗冲平板在射流冲力和测压管8中的水压力作用下处于平衡状态。

活塞形心水深h c可由测压管8测得,由此可求得射流的冲力,即动量力F0冲击后的弃水经集水箱7汇集后,再经上回水管10流出,最后经漏斗和下回水管流回蓄水箱。

为了自动调节测压管内的水位。

以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响,本实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻力技术,其构造如下:图1.2 转动式动摩擦阻器 图1.3 自反馈平衡原理带活塞的翼片的抗冲平板9和带活塞套的测压管8(参见图1.2和图1.3),该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图,活塞中心设有一细导水管a ,进口端位于平板中心,出口端伸出活塞头部,出口方向与轴向垂直。

在平板上设有翼片b ,活塞套上设有窄槽c 。

工作时,在射流冲击力作用下,水流经导水管a 向测压管内加水。

当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时,活塞内移,窄槽c 减小,水流外溢减少,使测压管内水位升高,水压力增大。

反之,活塞外移,窄槽开大,水流外溢增多,测压管水位下降,水压力减小。

在恒定射流冲击下,经短时段的自动调整,即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。

这时活塞处于半进半出、窄槽部分开启的位置上,过a 流进测压管的水量和过c 处溢出的水量相等。

由于平板上设有翼片b ,在水流冲击下,平板带动活塞旋转,因而克服了活塞在沿轴向滑动时的静摩擦力。

为验证本装置的灵敏度,只要在实验中的定常流受力平衡状态下,人为地增减测压管中的液位高度,可发现即使改变量不足总液柱高度的±5‰(约0.5~1mm),活塞在旋转下亦能有效克服摩擦力而作轴向位移,开大或减小窄槽c ,使过高的水位降低或过低的水位提高,恢复到原来的平衡状态。

这表明该装置的灵敏度高达0.5﹪,亦即活塞轴向动摩擦力不足总动量力的5‰。

三、实验原理定常流动量方程为()1122v v Q F ββρ-=取脱离体如图 1.3所示,因滑动摩擦阻力水平分力x x F f %5.0<,可忽略不计,故x 方向的动量方程化为()x cc x v Q D h A p F 11204βρπγ-=-=-=04211=-D h Qv c x γπρβ式中: c h ——作用在活塞形心处的水深; D ——活塞的直径; Q ——射流流量;x v 1——射流的速度,421d Q v x π=,d 为喷嘴直径;1β——动量修正系数。

实验中,在平衡状态下,只要测得流量Q 和活塞形心水深h c ,由给定的管嘴直径d 和活塞直径D ,代入上式,便可验证动量方程,并率定射流的动量修正系数1β值。

其中,测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处,因此液面标尺读数,即为作用在活塞园心处的水深。

四、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. 开启水泵 打开调速器开关,水泵启动2~3分钟后,关闭2~3分钟,以利用回水排除离心式水泵内滞留的空气。

3. 调整测压管位置 待恒压水箱满顶溢流后,松开测压管固定螺丝,调整方位,要求测压管垂直、螺丝对准十字中心,使活塞转动松快。

然后旋转螺丝固定好。

4. 测读水位 标尺的零点已固定在活塞园心的高程上。

当测压管内液面稳定后,记下测压管内液面的标尺读数,即h c 值。

5. 测量流量 利用体积时间法,在上回水管的出口处测量射流的流量,流量时间要求在15~20秒以上。

可用塑料桶等容器,通过活动漏斗接水,再用量筒测量其体积(亦可用重量法测量)。

6. 改变水头重复实验 逐次打开不同高度上的溢流孔盖,改变管嘴的作用水头。

调节调速器,使溢流量适中,待水头稳定后,按3~5步骤重复进行实验。

7. 验证02≠x v 对F x 的影响 取下平板活塞,使水流冲击到活塞套内,调整好位置,使反射水流的回射角一致,记录回射角的目估值、测压管水深ch '和管嘴作用水头H 0。

五、实验成果及要求1. 记录有关常数。

实验装置台号№2.取某一流量,绘出脱离体图,阐明分析计算的过程。

六、实验分析与讨论1. 实测动量修正系数 与公认值(β=1.02~1.05)符合与否?如不符合,分析原因。

2. 带翼片的平板在射流作用下获得力矩,这时分析射流冲击无翼片的平板沿x方向的动量方程有无影响?为什么?3. 若通过细导水管的分流,其出流角度与v2相同,对以上受力分析有无影响?4. 滑动摩擦力f x为什么可以忽略不计?试用实验来分析验证f x的大小,记录观察结果(提示:平衡时,向测压管内加入或取出1mm左右深的水量,观察活塞及液位的变化)。

5. v2x若不为零,会对实验结果带来什么影响?试结合实验步骤7的结果予以说明。

毕托管测速实验一、实验目的要求1. 通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用毕托管测量点流速的技能;2. 掌握普郎特型毕托管的构造和适用性,并检验其量测精度,进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。

二、实验装置本实验的装置如图2.1所示。

图2.1毕托管实验装置图1. 自循环供水箱2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 水位调节阀5. 恒压水箱6. 管嘴7. 毕托管8. 尾水箱与导轨9. 测压管10. 测压计11. 滑动测量尺(滑尺) 12. 上回水管说明:经淹没管嘴6,将高低水箱水位差的位能转换成动能,并用毕托管测出其点流速值,测压计11的测压管1、2用以测量高、低水箱位置水头,测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头,水位调节阀4用以改变测点的流速大小。

三、实验原理h k h g c u ∆=∆=2g c k 2= (2.1) 式中: u ——毕托管测点处的点流速; c ——毕托管的校正系数;h ∆——毕托管全压水头与静压水头差。

H g u ∆'=2ϕ (2.2)联解上两式可得H h c ∆∆='ϕ (2.3)式中: u ——测点处流速,由毕托管测定;ϕ'——测点流速系数;H ∆——管嘴作用水头。

四、实验方法与步骤1. 准备 (1) 熟悉实验装置各部分名称、作用性能,分解毕托管,搞清构造特征、实验原理。

(2) 用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压管1、2相连通。

(3) 将毕托管对准管嘴,距离管嘴出口处约2~3cm ,上紧固定螺丝。

2. 开启水泵 顺时针打开调速器开关3,将流量调节到最大。

3. 排气 待上、下游溢流后,用吸气球(如医用洗耳球)放在测压管口部抽吸,排除毕托管及各连通管中的气体,用静水匣罩住毕托管,可检查测压计液面是否齐平,液面不齐平可能是空气没有排尽,必须重新排气。

4. 测记各有关常数和实验参数,填入实验表格。

5. 改变流速 操作调节阀4并相应调节调速器3,使溢流量适中,共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速。

改变流速后,按上述方法重复测量。

6. 完成下述实验项目:1) 分别沿垂向和纵向改变测点的位置,观察管嘴淹没射流的流速分布;2) 在有压管道测量中,管道直径相对毕托管的直径在6~10倍以内时,误差在2~5%以上,不宜使用。

试将毕托管头部伸入管嘴中,予以验证。

7 . 实验结束时,按上述3的方法检查毕托管比压计是否齐平。

五、实验成果及要求1. 记录有关常数。

实验装置台号№表2.1记录计算表校正系数c= ,k=cm0.5/s六、实验分析与讨论1. 利用测压管测量点压力时,为什么要排气?怎样检验排净与否?2. 毕托管的压头差▽h和管嘴上、下游水位差△H之间的大小关系怎样?为什么?3. 所测的流速系数φ’说明了什么?4. 据激光测速仪检测,距孔口2~3cm轴心处,其点流速系数φ’为0.966,试问本实验的毕托管精度如何?如何率定毕托管的校正系数c?5. 普郎特毕托管的测速范围为0.2~2m/s,流速过小过大都不宜采用,为什么?另,测速时要求探头对正水流方向(轴向安装偏差不大于10度),试说明其原因(低流速可用倾斜压差计)。

6. 为什么在光、声、电技术高度发展的今天,仍然常用毕托管这一传统的流体测速仪器?文丘里流量计实验一、实验目的要求1. 通过测定流量系数,掌握文丘里流量计测管道流量的技能;2. 掌握气—水多管压差计量测压差的技能;3. 通过实验与量纲分析,了解应用量纲分析与实验结合研究水力学问题的途径,进而掌握文丘里流量计的工作原理和水力特性。

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《流体力学》实验教案(全)word版

《流体力学》实验教案(全)word版

《流体力学》实验教案(全)(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。

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;5 / 456.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)选好基准面,从已设置的各截面的测压管中读出值,测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压,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:1、把有关常数记入表2.1。

2、量测()并记入表2.2。

3、计算流速水头和总水头。

4、绘制上述结果中最大流量下的总水头线和测压管水头线(轴向尺寸参见图2.2,总水头线和测压管水头线可以绘在图2.2上)。

六、结果分析及讨论:1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?2、流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?3、测点2、3和测点10 、11的测压管读数分别说明了什么问题?4、试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书

《流体力学》实验指导书目录实验装置简介及实验安排…………………………………………………… 1-2 实验一:伯努利方程验证实验………………………………………………… 3-8 实验二:雷诺实验…………………………………………………………… 9-12实验装置简介及实验安排实验装置:流体力学综合实验台是一个多功能实验装置,用此实验台可进行伯努利方程(能量方程)验证实验、雷诺实验、沿程阻力测定实验、局部阻力测定实验、毕托管测速实验和文丘里流量计实验等多个流体力学实验。

实验装置如图1-1所示。

1—供水箱,水泵;2—实验桌;3—层流测针;4—恒压水箱;5—彩色墨水罐;6—差压板;7—沿程阻力实验管;8—局部阻力实验管;9—伯努利实验管;10—雷诺实验管;11—伯努利差压板;12—毕托管;13—计量水箱;14—回水管。

图1-1 多功能流体力学综合实验台针对轮机工程专业36学时或32学时的流体力学课程,我们开设两个实验,即伯努利方程验证实验和雷诺实验。

在雷诺实验中,学生可以借助该实验装置观察层流和湍流(紊流)特征以及它们之间的转换特征,掌握测定临界雷诺数Re 的方法。

在伯努利方程实验中,学生可以借助该实验装置验证总流的伯努利方程,观察流体流动过程中的能量守恒关系,同时可以掌握流速、流量和压强等要素的实验量测技能。

实验学时分配:实验一:伯努利方程验证实验 2学时实验二:雷诺实验 2学时实验分组:每个实验7-8人一组,每个自然班分成四组。

实验一:伯努利方程验证实验一、实验目的1.掌握伯努利方程式中各项的物理意义及它们之间的转换关系; 2.验证流体总流的能量方程;3.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术; 4.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。

二、实验原理1.伯努利方程(能量方程)在伯努利实验管路中沿水流方向取n 个过流断面。

在动能修正系数α近似取为1的情况下,可以列出进口断面(1)至任一断面(i )的能量方程式(i = 2,3,……,n )i ,i i i h gv p z g v p z -+++=++1f 2211122γγ (1)式中,z 、γp 和gv 22分别为位置水头(位头)、压力水头(压头)和速度水头(动头),单位为m (水柱);i ,h -1f 为从过流断面1到断面n 的水头损失,单位也是m (水柱)。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书

《流体力学》实验指导书适用专业:环境工程专业前言一、实验的意义和目的实验是流体力学课程的组成部分之一。

流体力学问题是错综复杂的,其复杂性在于其影响因素很多。

由于人们对流体运动规律认识的局限性,因此还有许多问题并非由理论分析就能解决,往往有赖于实验;在某些场合,实验已成为解决问题的主要途径。

通过流体力学实验教学其目的在于加强学生对流动现象的感性认识,验证所学理论,提高理论分析能力;培养基本实验进呢过,了解现代量测技术;培养严谨踏实的科学作风。

二、实验须知1、实验前必须预习。

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、要求和有关的实验原理,了解操作步骤和有关的仪器设备,做到心中有数。

2. 严肃认真的进行实验。

到实验室后,必须保持安静,不得谈笑喧哗,不准碰动与本实验无关的设备。

实验时,应按实验书的要求,全神贯注地按步骤进行操作,并注意多观察流体运动现象,多思考分析问题,及时记录实验原始数据。

3. 保持良好的科学作风,实验时,应尊重原始数据,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,方可离开实验室;应及时整理实验数据,认真编写实验报告。

由于时间仓促,水平有限,书中的缺点和错误在所难免,恳切希望读者批评指正。

目录实验一、流体静压强实验实验二、平面静水总压力实验实验三、能量方程实验实验四、动量方程实验实验五、沿程水头损失实验实验六、局部水头损失实验实验一:静水压强实验实验学时:1课时 实验类型:验证实验要求:必修 一、实验目的1、验证静止液体中,C gpZ =+ρ。

2、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。

二、实验仪器三、实验原理、方法和手段静水压强测定及静水压强基本方程gh p p ρ+=0………(1) C gpZ =+ρ………(2) Z -被测点在基准面以上的位置高度; p -被测点的静水压强;0p -水箱中液面的表面压强; h -被测点的淹没深度利用等压面与连通器原理。

流体力学实验指导书.

流体力学实验指导书.

《流体力学》实验指导书郭广思王连琪沈阳理工大学2006年10月一伯努利方程综合性实验(一)实验目的伯努利方程是水力学三大基本方程之一,反映了水流在流动时,位能、压能、动能之间的关系。

1.了解总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处的变化规律;2.了解总水头线在不同管径段的下降坡度,即水力坡度J的变化规律;3.了解总水头线沿程下降和测压管水头线升降都有可能的原理;4.用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性;不同管径流速水头的变化规律(二)设备简图本实验台由高位水箱、供水箱、水泵、测压板、有机玻璃管道、铁架、量筒等部件组成,可直观地演示水流在不同管径、不同高程的管路中流动时,上述三种能量之间的复杂变化关系。

(三)实验原理过水断面的能量由位能、压能、动能三部分组成。

水流在不同管径、不同高程的管路中流动时,三种能量不断地相互转化,在实验管道各断面设置测压管及测速管,即可演示出三种能量沿程变化的实际情况。

测压管中水位显示的是位能和压能之和,即伯努利方程中之前两项:gp Z ρ+,测速管中水位显示的是位能、压能和动能之和。

即伯努利方程中三项之和:gv g p Z 22++ρ。

将测压管中的水位连成一线,称为测压管水头线,反映势能沿程的变化;将测速管中的水位连成一线,称为总水头线,反映总能量沿程的变化,两线的距离即为流速水头g v 2/2。

本实验台在有机玻璃实验管道的关键部位处,设置测压管及测速管,适当的调节流量就可把总水头线和测压管水头线绘制于测压板上。

注:计算所的流速水头值是采用断面平均流速求得,而实测流速水头值是根据断面最大速度得出,显然实测值大于计算值,两者相差约为1.3倍。

(四)实验步骤1.开动水泵,将供水箱内之水箱至高位水箱;2.高位水箱开始溢流后,调节实验管道阀门,使测压管,测速管中水位和测压板上红、黄两线一致;3.实验过程中,始终保持微小溢流;4.如水位和红黄两线不符,有两种可能:一是连接橡皮管中有气泡,可不断用手挤捏橡皮管,使气泡排出;二是测速管测头上挂有杂物,可转动测头使水流将杂物冲掉。

《流体力学》实验指导书

《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 D3. 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pz +=constY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 I2367485D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 h0=1—Y h+hw12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。

流体力学实验指导书20151007(DOC)

流体力学实验指导书20151007(DOC)

实验一实验二实验三总成绩工程流体力学实验指导与实验报告姓名:学号:班级:西南科技大学制造科学与工程学院中心实验室二零一五年十月目录实验说明 (I)TXZH-3型流体力学综合实验装置说明.............................................................................................. I I一、装置组成 (II)二、实验内容 (II)三、实验台参数 (II)四、实验装置组成 (III)实验一雷诺实验 (1)一、实验目的 (1)二、实验装置 (1)三、实验原理 (1)四、实验方法与步骤 (1)实验报告一雷诺实验 (4)1. 实验数据表 (4)2. 计算过程 (4)3. 实验结果分析 (5)4. 思考题 (5)实验二伯努利方程实验 (6)一、实验目的 (6)二、实验装置 (6)三、实验原理 (6)四、实验方法和步骤 (7)五、实验数据记录 (8)实验报告二伯努利方程实验 (9)1. 实验数据表 (9)2. 计算过程 (9)3. 实验结果分析 (10)4. 思考题 (10)实验三文丘里实验 (11)一、实验目的 (11)二、实验装置 (11)三、实验原理 (11)四、实验操作与步骤 (12)五、实验数据记录 (12)实验报告三文丘里实验 (13)1. 实验数据表 (13)2. 计算过程 (13)3. 实验结果分析 (14)4. 思考题 (14)实验说明工程流体力学实验作为《液压与气压传动》课程的随课实验,开设该实验的目的是通过本实验的教学,使学生初步了解流体力学的研究方法,学习流体力学实验中有关参数(如温度、流量、水位、测压管水头、总水头等)的测量;培养学生观测实验现象、正确记录与处理数据和运用所学知识分析实验结果的可靠性的能力。

通过实验验证工程流体力学主要理论的正确性,巩固加深对这些理论的理解。

培养学员严肃、认真的科学态度和严格、细致的工作作风。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书与报告实验一:压强测定实验一、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。

流体力学实验指导书_2

实验一 雷诺实验一、实验目的与要求1、了解流体的流动形态:观察实际的流线形状,判断其流动形态的类型;2、熟悉雷诺准数的测定和计算方法;3、确立“层流与湍流与Re 之间有一定关系”的概念。

二、基本原理流体在流动过程中有3种不同的流动形态,即层流、湍流和介于两者之间的过渡流。

雷诺用实验的方法研究流体流动时,发现影响流体流动类型的因素除了流速u 以外,还有管径d 、流体的密度ρ以及粘度μ,由这四个物理量组成的无因次数群μρdu =Re称之为雷诺数。

实验证明,流体在直管内流动时:当Re ≤2000时,流体的流动类型为层流。

当Re ≥4000时,流体的流动类型为湍流。

当2000<Re <4000,流体的流动类型可能是层流,也可能为湍流,将这一范围称之为不稳定的过渡区。

从雷诺数的定义式来看,对于同一管路d 为定值时,u 仅为流量的函数。

对于流体水来讲,ρ及μ仅为温度的函数。

因此确定了温度及流量即可计算出雷诺数Re 。

三、实验装置及流程实验装置如图所示,实验时水从玻璃水槽3流进玻璃管4(内径20mm ),槽内水由自来水供应,供水量由阀6控制,槽壁外有进水稳定槽7及溢流槽10,过量的水进溢流槽10排入图1-3 雷诺示范实验装置1-红墨水瓶 2.6.8.12-阀门 3-玻璃水槽 4-带喇叭口玻璃管(Φ20) 5-进水管 7-进水稳定槽 9-转子流量计 10-溢流槽 11-排水管下水道。

实验时打开阀门8,水即由玻璃槽进入玻璃管,经转子流量计9后,流进排水管排出,用阀8调节水量,流量由转子流量计9测得。

高位墨水瓶贮藏墨水之用,墨水由经墨水调节阀2流入玻璃管4。

四、实验数据记录表表1-2 雷诺实验数据记录表水温__________[℃] 水粘度_______________[10-3×Pa·S]水密度_____________[kg/m3] 管内径_______________[mm]五、讨论1、流量从小做到大,当刚开始湍流,测出雷诺数是多少?与理论值2000有否差距?请分析原因。

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书XXXXXX大学机电工程学院建筑环境与设备实验室目录实验一雷诺数实验------------------------------------------------------------3实验二伯努利方程实验-----------------------------------------------------8实验三沿程水头损失与流速的关系实验-------------------------------11 实验四沿程阻力系数的测定----------------------------------------------13实验五局部阻力损失实验-------------------------------------------------15实验六阀门局部阻力系数的测定----------------------------------------17实验七文丘里流量计实验-------------------------------------------------19实验八孔板流量计实验----------------------------------------------------21实验九毕托管测速实验----------------------------------------------------23实验十离心泵综合实验----------------------------------------------------24实验一:雷 诺 数 实 验一、 实验目的1、 观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律;2、 观察流体由层流变紊流及由紊流变层流的过度过程;3、 测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数2c e R 。

二、 实验原理及实验设备流体在管道中流动,有两种不同的流动状态,其阻力性质也不同。

雷诺数的物理意义,可表征为惯性力与粘滞力之比。

流体力学实验指导书(DOC)

流体力学实验指导书与报告(第二集)动量定律实验毕托管测速实验文丘里流量计实验局部阻力实验孔口与管嘴实验静压传递自动扬水演示实验中国矿业大学能源与动力实验中心学生实验守则一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度,遵守课堂纪律,衣着整洁,保持安静,不得迟到早退,严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。

如有违犯,指导教师有权停止基实验。

二、实验课前,要认真阅读教材,作好实验预习,根据不同科目要求写出预习报告,明确实验目的、要求和注意事项。

三、实验课上必须专心听讲,服从指导教师的安排和指导,遵守操作规程,认真操作,正确读数,不得草率敷衍,拼凑数据。

四、预习报告和实验报告必须独自完成,不得互相抄袭。

五、因故缺课的学生,可向指导教师申请一次补做机会,不补做的,该试验以零分计算,作为总成绩的一部分,累计三次者,该课实验以不及格论处,不能参加该门课程的考试。

六、在使用大型精密仪器设备前,必须接受技术培训,经考核合格后方可使用,使用中要严格遵守操作规程,并详细填写使用记录。

七、爱护仪器设备,不准动用与本实验无关的仪器设备。

要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。

如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告,属责任事故的,应按有关文件规定赔偿。

八、注意实验安全,遵守安全规定,防止人身和仪器设备事故发生。

一旦发生事故,要立即向指导教师报告,采取正确的应急措施,防止事故扩大,保护人身安全和财产安全。

重大事故要同时保护好现场,迅速向有关部门报告,事故后尽快写出书面报告交上级有关部门,不得隐瞒事实真相。

九、试验完毕要做好整理工作,将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。

洗刷器皿,清扫试验场地,切断电源、气源、水源,经指导教师检查合格后方可离开。

十、各类实验室可根据自身特点,制定出切实可行的实验守则,报经系(院)主管领导同意后执行,并送实验室管理科备案。

1984年5月制定2014年4月再修订中国矿业大学能源与动力实验中心动量定律实验一、实验目的要求1.验证不可压缩流体定常流的动量方程;2. 通过对流速、流量、出射角度、动量与动量矩等因素相关性的分析研讨,进一步掌握流体力学的动量守恒定理;3. 了解活塞式动量实验仪原理、构造,进一步启发与培养创造性思维的能力。

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