流体力学实验指导书

实验一 能量转换实验一、实验目的1、熟悉流体在流动中各种能量和压头的概念及其转换关系,加深对伯努利方程的理解;2、观察流速随管径变化的规律。

二、实验原理1、全压头的分析:全压头为静压头与动压头之和,任意两截面间的能量方程为12222121w ,12v p v p Z Z h g 2g g 2g ρρ-++=++- 。

图一所示实验装置中,从实验可以观测到B 截面的全压头低于A 截面的全压头,这符合伯努利方程。

2、A 、B 截面间静压头的分析:由于两截面同处于一水平位置,B 截面面积比A 截面面积大。

这样B 处的流速比A 处小。

设流体从A 流到B 的压头损失为w ,A B h -以A-B 截面列伯努利方程。

22A AB Bw ,A B p v p v ()()h g 2g g 2gρρ-+=++ B A Z Z =22B A A B w ,A B p p v v ()()h g g 2g 2gρρ--=-- 即两截面处的静压头之差是由动压头减小和两截面间的压头损失来决定。

3、C 、D 截面间静压头的分析:出口阀全开时,在C 、D 间列伯努利方程,由于C 、D 截面积相等即动能相等,则: CD C D w ,C D p p ()(Z Z )h g gρρ--=-- C 、D 截面静压头的增大值,决定于)(D C Z Z -和w ,C D h -当)(D C Z Z -大于w ,C D h -时,静压头的增值为正,反之,静压头的增值为负。

4、压头损失的计算:以出口阀全开时,从C 到D 的压头损失w ,C D h -为例,在C 、D 两截面间列伯努利方程得:22C CD DC D w ,C D p v p v Z Z h g 2g g 2gρρ-++=+++ 所以,压头损失的算法之一是用全压头来计算: 22C CD D w ,C DC D p v p v h ()()(Z Z )g 2gg 2g ρρ-⎡⎤=+-++-⎢⎥⎣⎦压头损失的算法之二是用静压头来计算:(D C V V =) C Dw ,C D C D p p h ()(Z Z )g gρρ-=-+- 三、实验装置与设备参数 1、设备参数截面直径()mm以D 截面中心AB CD为基准面()mm第一套142814140=D ZA Z .、B Z 、110=C Z第二套142814140=D ZA Z .、B Z 、120=C Z2、实验装置图一 能量转换实验装置图四、实验方法与注意事项 1、实验方法:(1)向低位水槽灌注一定数量的蒸馏水,关闭水箱进水调节阀门及实验测试导管出口调节阀门,然后启动离心泵。

(2)逐步开大调节阀,当高位水槽溢流管液体有一定溢流量后,调节导管出口调节阀为全开位置,要保证高位水槽液面不下降。

(3)观察D 处静压测压管,在出口调节阀全关位置和全开位置时的水柱高度差H 。

(4)将实验测试导管出口调节阀开至最大,流体稳定后读取A 、B 、C 、D 截面静压头和全压头的读数并记录数据。

(5)调节实验测试导管出口调节阀,观察D 处静压测压管的高度,使之稳定在H 32处,读取A 、B 、C 、D 截面静压头和全压头的读数并记录数据。

(6)调节实验测试导管出口调节阀,观察D 处静压测压管的高度,使之稳定在H 31处,读取A 、B 、C 、D 截面静压头和全压头的读数并记录数据。

(7)全关实验测试导管出口调节阀,读取A 、B 、C 、D 截面静压头和全压头的读数并记录数据。

(8)实验结束,停止离心泵,关闭离心泵出口调节阀和调节导管出口调节阀,切断总电源。

2、注意事项:(1)不要将水箱进水调节阀开得过大以免使水流冲击到高位水槽外面,同时导致高位水槽液面不稳定。

(2)当导管出口调节阀开大时,应检查一下高位槽内的水面是否稳定,当水面下降时应适当开大水箱进水调节阀。

(3)导管出口调节阀须缓慢地关小,以免造成流量突然下降测压管中的水溢出管外。

(4)注意排除实验导管内的空气泡。

(5)离心泵不要空转和在出口阀门全关的条件下工作。

五、实验数据记录1、基本数据:使用的设备编号:2、实验数据列表:阀门操作水柱 高度()mmA 截面B 截面C 截面D 截面PAHAHPBHBHPCHC HPDHDH全开阀门1h关小31阀门 2h 关小32阀门3h全关阀门4h六、计算举例:由实验所测数据计算CD 截面间的阻力损失w h 。

七、实验结果分析与思考 1、全开阀门时:(1)为什么A H ﹥A HP ,PB B H H >,PC C H H >,PD D H H >,物理意义是什么?(2)为什么D C B A H H H H >>>,物理意义是什么?(3)A H ∆与B H ∆,哪个大,为什么?两者之差的物理意义是什么? (4)A H ∆与C H ∆,是否相等,为什么?2、全关阀门时:(1)各点是否同高,为什么,物理意义是什么? (2)比较C 、D 两点的静压头,哪个大?3、随着流量减少,各点的高度变化如何,为什么?4、以某组数据为例,计算各截面处流速及沿流动方向上的各压头损失。

实验二 雷 诺 实 验一、实验目的1、建立层流、紊流和过渡流的流动状态和流体在导管中的流速分布的感性认识。

2、掌握雷诺数()Re 的测定方法。

3、通过计算,验证层流、紊流和过渡流的Re 值。

二、实验原理1、Re 的计算:υdv .Re =式中:v —流速()s m υ—运动粘度()s m 2d — 管径()mQ 的计算:ρPA C Q ∆⨯⨯⨯=200式中:Q —流量()s m 3;0C —流量系数;P ∆—孔板流量计压差 ()kPa ;0A —流量计孔口面积;()2m ,204d A π=。

三、实验装置与设备参数 1、设备参数实验管道有效长度:mm L 600= 外径:mm D 300= 内径:mm D i 5.24= 孔板流量计孔板内径:mm d 0.90=流量系数:第一套: 0.592第二套: 0.6432、实验装置如图一所示:图一雷诺实验装置图1、溢流管;2、小瓶;3、上水管;4、细管5、水箱;6、水平玻璃管;7、出水阀门四、实验方法:1、关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使自来水充满水槽,•并使其有一定的溢流量。

2、缓慢打开阀门7,让水箱中的水缓慢流过实验管道。

3、调节进水阀,维持尽可能小的溢流量。

4、缓慢地适当打开红水流量调节夹 , 使红水全部充满细管道中。

即可看到当前水流量下实验管内水的流动状况(层流流动如下图二所示)。

用孔板流量计可测得流体的流量并计算出雷诺数。

图二、层流流动示意图5、因进水和溢流造成的震动,有时会使实验管道中的红水流束偏离管的中心线,或发生不同程度的左右摆动. 为此, 可突然暂时关闭进水阀3, 过一会儿之后即可看到实验管道中出现的与管中心线重合的红色直线。

6、增大进水阀 3 的开度,在维持尽可能小的溢流量的情况下提高水的流量,并同时根据实际情况适当调整红水流量,即可观测其他各种流量下实验管内的流动状况(过渡流、紊流流动如图三所示)。

用秒表、量筒可测得流体的流量并计算出雷诺数。

7、流体在圆管内作流体速度分布演示实验。

(1)首先将进口阀 3打开,关闭出口阀门7。

(2)将红水流量调节夹打开,使红水滴落在不流动的实验管路。

图三、过渡流、紊流流动示意图(1) 缓慢打开出口阀门7,在实验管路中可以清晰地看到红水流动所形成的如 图四所示速度分布。

图四、流速分布示意图五、实验数据记录1、基本数据:使用的设备编号:2、实验数据列表项目压 差流 动状 态 流 量 ()s m 3 流 速 ()s m雷 诺数Re前后ΔPΔP 序号O mmH 2 O mmH 2 O mmH 2 Pa1 2 3 4 5实验三 单向流动阻力实验一、实验目的1、学习直管摩擦阻力f P ∆,直管摩擦系数λ的测定方法。

2、掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及变化规律。

3、画出Re —λ关系图 二、实验原理图一所示装置中,在被测直管段的两取压口之间列伯努利方程式,可得:P P f ∆=∆ (1)g v d L g P h ff 22λρ=∆= (2) 22v P L d f∆=ρλ (3)υνd.Re =(4) 式中: d —管径()m ; L —管长()m ;v —流速()s m ;f P ∆—直管阻力引起的压降 ()Pa ;ρ—流体密度 ()3m kg ;υ—流体运动粘度()s m 2;λ—摩擦阻力系数 ; Re —雷诺数。

三、实验装置与设备参数 1、实验装置(1)实验系统装置示意图。

见图一。

水泵7将储水槽16中的水抽出,送入实验系统,经玻璃转子流量计1测量流量,然后送入被测直管段3测量流体流动的阻力,经回流管流回储水槽16。

被测直管段3流体流动阻力P ∆ 可根据其数值大小分别采用变送器4或空气—水倒置U型管来测量。

(2)压差传感器与直流数字电压连接方法见图二。

测压口测压口11111213315172169107148图一 流体力学综合实验装置示意图1、转子流量计;2、10、流量调节阀;3、直管阻力测试管;4、压差变送器;5、13显示仪表;6、倒置U 型管;7、离心泵;8、压力表;9、真空表;11、文氏流量计;12、压差变送器;14、功率表;15、频率计;16、水箱;17、涡轮流量计2、设备的主要技术数据:(1)被测直管段:54 接测压管接测压管AB1 B2C1 C26图二 测压管路图编号管径d(m)管长L(m)1 0.00820 1.6002 0.00800 1.6003 0.00800 1.6004 0.00820 1.6005 0.00740 1.6006 0.00740 1.600材料均为不锈钢(2)玻璃转子流量计:型号测量范围(L/h)精度LZB—25 100~1000 1.5LZB—10 10~100 2.5(3)压差传感器:型号:LXWY 测量范围:200 KPa(4)数显表:型号:PD139 测量范围:0~200KPa(5)离心清水泵:型号:WB70/055 流量:20—200(1/h)扬程:19—13.5(m)电机功率:550(W)电流:1.35(A) 电压:380(V)四、实验方法与注意事项:1、实验方法:(1)向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。

(2)大流量状态下的压差测量系统,应先接电预热10~15分钟以上,观察数字仪表的初始值并记录后可启动泵做实验。

(3)检查系统内有无气泡存在。

当流量为0时打开B1、B2两阀门,若空气—水倒置U型管内两液柱的高度差不为0,则说明系统内有气泡存在,需赶净气泡方可测取数据。

赶气泡的方法:将流量调至较大,排出导压管内的气泡,直至排净为止。

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水力学工程流体力学

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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〕。

流体力学基础实验指导书

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流体力学基础实验指导书编写:张进审核:何国毅、史卫成南昌航空大学飞行器工程学院飞行器设计与工程系实验一不可压缩流体定常流能量方程实验(伯努利方程实验)一、实验目的要求1.验证不可压定常流的能量方程;2.通过对流体动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的能量转换特性;3.掌握流速、流量、压强等流体动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所示:图1自循环能量方程实验装置图l 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:仪器测压管有两种:① 用毕托管测压管探头对准测量处的轴心位置,测量该点的总水头H ’(=Z+g u g p 22+ρ),测得轴心处速度。

须注意一般情况下H ’与断面总水头H (=Z +gv p 2g 2+ρ)不同(因一般u ≠ v ),它的水头线只能定性表示总水头变化趋势;② 普通测压管用以定量量测测压管水头(位置水头与压强水头之和)。

实验流量用阀13调节,流量由体积时间法或重量时间法测量。

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(i=2,3, … … ,n )Z 1+g va p 2g 2111+ρ= Z i +gv a p i i i 2g 2+ρ+h w取1a = 2a =… …= n a =1,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出Z+gρp值;测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v 及gav 22,从而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,分清哪些管是普通测压管,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。

流体力学实验指导书

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流体力学实验指导书上海海洋大学工程学院二零零七年一月实验须知进行一个流体力学实验,必须经过实验预习、实验操作、实验总结等几个主要环节。

一、实验前的准备(1)在实验课开始之前,应分好实验小组。

(2)每次实验课前,要求学生阅读实验指导书,明确本次实验的目的、实验原理、实验步骤以及注意事项;复习教材中有关内容,搞清楚实验原理和有关理论知识;对某些实验,还应该进行必要的设计、计算,同时回答书中提出的思考题。

二、实验操作(1)实验课开始应认真听取指导教师对实验的介绍。

(2)分组后先检查仪器设备是否齐全和是否完好,如发现问题应及时报告指导教师。

(3)实验过程中,必须爱护仪器设备,遵守操作规程,严禁乱动、乱拆。

如有损坏丢失,必须立即报告指导教师,由实验室酌情处理。

因违反规章制度、不遵守操作规程而造成仪器损坏者,需按规定进行赔偿。

(4)实验室内严禁吸烟、吐痰、吃东西和乱扔纸屑。

除实验必须的讲义、记录纸及文具以外,个人的书包及衣物等一概不要放在实验台上。

实验室不得大声喧哗,注意保持肃静。

(5)实验做完后,需先经指导教师审查数据并签字,然后在将仪器设备按原样整理完毕,搞好实验室卫生,经教师允许后方可离去。

三、实验总结学生必须在实验的基础上,对实验现象及数据进行整理计算和总结分析,然后认真写好实验报告。

编写报告的过程是一个从感性认识到理论认识的提高过程,也是一个加深理解和巩固理论知识的过程。

因此必须重视并写好实验总结报告,在规定的时间内交给教师批阅。

批阅后的实验报告由学生妥善保管,以备考核。

实验一雷诺实验指导书一、实验目的(1)观察流体在管道中的两种流动状态;(2)测定几种流速状态下的雷诺数,并学会用质量测流量Q方法;(3)了解流态与雷诺数的关系,并验证下临界雷诺数Re c=2000。

二、实验设备如图所示,在流体力学综合实验台中,雷诺实验涉及的部分有高位水箱、雷诺实验管、阀门、颜料水(红墨水)盒及其控制阀门、上水阀、出水阀、水泵和计量水箱等,此外,还有秒表、水杯、电子称及温度计。

水力学工程流体力学

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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淌量定律实验 (4)(三)雷诺实验 (8)(四)文丘里实验 (10)(五)局部水头缺失实验 (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.把握流速、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,进一步把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.实验流量调剂阀。

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,能够列出进口断面(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,即可运算出断面平均流速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.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,观看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,观看当流量增加或减少时测管水头的变化情形。

4.调剂阀13开度,待流量稳固后,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)。

流体力学实验指导书

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《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。

流体力学课程实验指导书

流体力学课程实验指导书
1、验证静止液体中, Z C。 g Pa的概念,并观察真空现象。 2、建立液体表面压强Po Pa,Po
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
P Po gh.......(1)
Z C •……⑵
g
Z -被测点在基准面以上的位置高度; P-被测点的静水压强; Po -水箱中液面的表面压强; h-被测点的淹没深度
写出局部阻力前后两断面的能量方程根据 推导条件,扣除沿程水头损失可得:
1 )突然扩大 采用三点法计算,A为突扩点 下式中hf1-2由hf2-3按流长比例换算得出。
0
2
.r
P1 V1
P2
hj [Z1 ] Z
g 2g g
2
V2
-]hf1 2
2g
hj
2g
突然扩大管理论公式
'(1 A1 A2)2 2)突然缩小 采用四点法计算,下式中B点为突缩点,
六、实验步骤
(1)在拉链端部加重量50克砝码,然后开
启并调节阀门,使平板保持垂直位置,
.页脚
记下砝码位置,用体积法测流量;
(2)改变砝码重量,重复步骤(1)
七、思考题 反射水流的回射角度若不等于
90°,会对实验结果产生什么影响?
八、实验结果与数据处理
仪器常数:d=_______cm, Li=________m, l_2=_________m
.页脚
利用等压面与连通器原理。 四、实验组织运行要求 采用分组集中授课形式 五、 实验条件
(1) P0 Pa
(2) Po Pa
(3) Po Pa
六、 实验步骤
1、 将调压桶放置适当高度,打开排气
阀,使水箱中的液面与大气相通,待测

流体力学实验指导书

流体力学实验指导书(新版)(总24页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《水力学》实验教学指导书及报告姓名:班级:学号:唐山学院土木工程系序言水力学是应用性较强的专业技术基础课。

从学科的发展来看,水力学属于技术基础学科,实验方法和实验技术是促进其发展的重要研究手段。

由于流体运动的复杂性,水力学的研究及应用就更加离不开科学实验,其发展很大程度上取决于实验技术的进步。

因此,水力学实验是巩固和加深理论知识的学习、探求流体运动规律、解决工程实际问题的重要环节,通过实验教学,掌握各种实验方法,规范操作,提高实验技能。

一、实验教学目的:(1)观察流动现象,增强感性认识,提高实验分析能力。

(2)根据实测资料验证水力学基本理论,以加强和巩筑理论知识的学习。

(3)学会使用基本的测量仪器,掌握测量技术。

(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。

(5)培养严谨踏实的科学态度和合作精神,为未来进行研究和实际工作打下基础。

二、实验教学要求:(1)每次实验前,预习教材中有关内容及实验指导书,了解本次实验的目的、原理、步骤和所要验证的理论。

(2)认真听取指导教师讲解,弄清实验方法和步骤后,方能动手实验。

(3)实验中,应注意观察实验现象,细心读取实验数据,并做相应的记录,原始数据不得任意修改。

(4)实验小组内每位学生亲自动手、相互配合、共同完成实验。

(5)实验态度严肃、方法严密,一丝不苟进行操作。

(6)实验完毕应清理设备及实验室,实验设备摆放整齐。

三、实验报告要求:(1)实验报告是实验资料的总结、是实验的成果。

通过完成实验报告,可以提高分析问题的能力,要求必须独立完成并按规定时间交给指导教师。

(2)实验报告一般包括以下几项内容:①班级、姓名、同组人及实验日期。

②实验名称及实验目的。

③实验原理。

④实验装置简图及仪器。

⑤流动现象的描述及实验原始记录。

⑥计算实验结果。

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《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b实验指导书(3个)

工程流体力学实验指导书和报告班级:学号:姓名:安徽建筑大学流体力学实验中心目录1 流体静力学综合型实验 (3)2 恒定总流伯努利方程综合性实验 (10)3动量定律综合型实验............................................. . ............. .. (21)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.测定油的密度;4.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、实验装置1.实验装置简图实验装置及各部分名称如图1所示。

图.1 流体静力学综合型实验装置图1. 测压管2. 带标尺测压管3. 连通管4. 通气阀5. 加压打气球6. 真空测压管7. 截止阀8. U型测压管9. 油柱10. 水柱11. 减压放水阀说明:下述中的仪器部件编号均指实验装置图中的编号,如测管2即为图1中“2. 带标尺测压管”。

后述各实验中述及的仪器部件编号也均指相应实验装置图中的编号。

2. 装置说明(1) 流体测点静压强的测量方法之一——测压管流体的流动要素有压强、水位、流速、流量等。

压强的测量方法有机械式测量方法与电测法,测量的仪器有静态与动态之分。

测量流体点压强的测压管属机械式静态测量仪器。

测压管是一端连通于流体被测点,另一端开口于大气的透明管,适用于测量流体测点的静态低压范围的相对压强,测量精度为1mm 。

测压管分直管型和“U ”型。

直管型如图1中管2所示,其测点压强p gh ρ=,h 为测压管液面至测点的竖直高度。

“U ”型如图中管1与管8所示。

直管型测压管要求液体测点的绝对压强大于当地大气压,否则因气体流入测点而无法测压;“U ”型测压管可测量液体测点的负压,例如管1中当测压管液面低于测点时的情况;“U ”型测压管还可测量气体的点压强,如管8所示,一般“U ”型管中为单一液体(本装置因其它实验需要在管8中装有油和水两种液体),测点气压为p g h ρ=∆,∆h 为“U ”型测压管两液面的高度差,当管中接触大气的自由液面高于另一液面时∆h 为 “+”,反之∆h 为“-”。

最新流体力学基础实验指导书

流体力学基础实验指导书飞行器工程学院飞行器设计与工程系实验一不可压缩流体定常流能量方程实验(伯努利方程实验)一、实验目的要求1.验证不可压定常流的能量方程;2.通过对流体动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的能量转换特性;3.掌握流速、流量、压强等流体动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所示:图1自循环能量方程实验装置图l 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:仪器测压管有两种:① 用毕托管测压管探头对准测量处的轴心位置,测量该点的总水头H ’(=Z+g u g p 22+ρ),测得轴心处速度。

须注意一般情况下H ’与断面总水头H (=Z +gv p 2g 2+ρ)不同(因一般u ≠ v ),它的水头线只能定性表示总水头变化趋势;② 普通测压管用以定量量测测压管水头(位置水头与压强水头之和)。

实验流量用阀13调节,流量由体积时间法或重量时间法测量。

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(i=2,3, … … ,n )Z 1+g va p 2g 2111+ρ= Z i +gv a p i i i 2g 2+ρ+h w取1a = 2a =… …= n a =1,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出Z+gρp值;测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v 及gav 22,从而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,分清哪些管是普通测压管,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。

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