广东工业大学流体力学实验报告
流体力学泵与风机实验
实验报告内容
共5个实验：
雷诺实验
局部阻力系数测定实验
光滑管阻力系数测定实验
粗糙管阻力系数测定实验
水泵性能测试实验
风机风量测定实验
每个实验需要如下内容：
一、实验装置设计（原理、介绍）
二、实验步骤
三、实验数据记录表格
四、实验数据处理图表
五、附录：实验照片等原始记录
平时成绩：
总评成绩：
流体力学泵与风机
实验报告
实验名称：雷诺实验
局部阻力系数测定实验
光滑管阻力系数测定实验
粗糙管阻力系数测定实验
水泵性能测试实验
风机风量测定实验
日期：2019年5月26号
流体力学实验报告
一、雷诺实验
1、实验装置及原理简单介绍
流体流动时存在层流和紊流两种不同的状态，二者的阻力性质也不相同，这取决于流动时雷诺数Re值的大小。层流与紊流的区别在于：在流动过程中各自的流体层之间是否发生掺混现象，在层流流动中不存在随机变化的脉动量，而在紊流流动中则存在该现象，若实验的流速由小变大，颜色水迅速与周围清水相混，则表明液体质点的运动轨迹是不规则的，各部分流体互相剧烈掺混，这种流动状态称为紊流，若实验时的流速由大变小，则上述观察到的流动现象应以相反程序重演，但由紊流转变为层流的临界流速Vk小于由层流转变为紊流的临界流速Vk’，称Vk’为上临界流速，Vk为下临界流速，层流和紊流的根本区别在于层流各流层间互不掺混，只存在粘性引起的各流层间的滑动摩擦阻力；紊流时则有大小不等的涡体动荡于各流层间。除了粘性阻力，还存在着由于质点掺混，互相碰撞所造成的惯性阻力。因此，紊流阻力比层流阻力大得多。层流受扰动时，当粘性的稳定作用起主导作用时，扰动就受到粘性的阻滞而衰减下来，层流就是稳定的。当扰动站上风，粘性的稳定作用无法使扰动衰减下来，于是流动便变为紊流。因此，流动呈现什么流态，取决于扰动的惯性作用和粘性的稳定作用相互斗争的结果。雷诺数之所以能判别流态，正是因为它反映了惯性力和粘性力的对比关系。
雷诺数：Re = pvd / u = vd / w = 4qv / πdw = Kqv式中
K——常数，K = 4 / πdw;
p——液体密度，kg / m3；
v——液体在管道中的平均流速，m / s;
d——管道内径，m;
u——液体的动力黏度，Pa·s;
w——液体的运动黏度，m2 / s;
qv——体积流量，m3 / s。
流量
（L/
s）
6949 439 4444 4 074 0909 5263 3333 6667 3333
单位
时间
（s）
118 82 45 34 27 22 19 15 12 6
管道
直径
mm
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
管道截面积mm2 706.
8
706.
8
706.
8
706.8 706.8 706.
8
706.
8
706.
8
706.
8
706.
8
流动速度m/s 0.02
398
0.03
4508
0.06
2881
0.08322
5
0.104
802
0.12
8621
0.14
8929
0.18
8644
0.23
5805
0.47
1609
雷诺数 549.1632 790.2592 1440.028 1905.919 2400.046 2945.512 3410.592 4320.084 5400.105 10800.21 流动
状态 层
层 层
层 紊 紊 紊 紊 紊 紊
手机实拍图
（2）流量从大到小
体积流量（L/s ） 0.333333 0.166667 0.133333 0.105263 0.090909 0.074074 0.058824 0.044444 0.02439 0.016949
单位时间（s ） 118
82
45
34
27
22
19
15
12
6
管道直径mm 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
管道截面积mm2 706.8 706.8 706.8 706.8 706.8 706.8 706.8 706.8 706.8 706.8
流动速度m/s 0.471609 0.235805 0.188644 0.148929 0.128621 0.104802
0.083225 0.062881 0.034508 0.02398
雷诺数 10800.21 5400.105 4320.084 3410.592 2945.512 2400.046 1905.919 1440.028 790.2592 549.1632
流动状态
紊 紊 紊 紊 紊 紊 层 层 层 层
4、实验结论
1.临界雷诺数是2000，Re<2000,该流是层流，2000
2.雷诺数的变化范围广。
二、 离心水泵性能实验
1、装置设计及原理介绍
本实验的工作流体介质为水，基于历史的实验数据大致选择了额定扬程He 为20m ，转速为2900r/min 的一种离心泵实验装置，不可压缩流体在流动过程中，
流体之间因相对运动切应力的做功，以及流体与固壁之间摩擦力的做功，都是靠损失流体本身所具有的的机械能来补偿的，这部分能量均不可逆转地转化为热能。这种引起流动能量损失的阻力与流体的粘滞性和惯性，与固壁对流体的组织作用和扰动作用有关。因此，为了得到能量损失的规律，必须同时分析各种阻力的特性，研究壁面特征的影响，以及产生各种阻力的机制，在边壁沿程不变的管段上，流动阻力沿程也基本不变，称为沿程阻力，克服沿程阻力引起的能量损失称为沿程损失，由于沿程损失沿管段均布，即与管段的长度成正比，所以也称为长度损失。实验通过调节阀门改变流量，测得不同流量下离心泵的各项性能参数，流量通过计量槽和秒表测量。实验中直接测量量有P真空表、P压力表、电机功率N 电、孔板压差ΔP、计量槽水位上升高度ΔL、时间t,根据上述测量量来计算泵的扬程He、泵的有效功率Ne、轴功率P。
计算式中：H真空表——泵出口的压力，mH2O；，
H压力表——泵入口的压力，mH2O；
H0——两测压口间的垂直距离，H0= 0.85m 。
(1)泵的有效功率和效率
由于泵在运转过程中存在种种能量损失，使泵的实际压头和流量较理论值为低，而输入泵的功率又比理论值高，所以泵的总效率为
(2)泵的扬程He
He = H压力表 + H真空表 + H0
式中 Ne——泵的有效效率，kW；
Q——流量，m3/s；
He——扬程，m；
Ρ——流体密度，kg/ m3
由泵输入离心泵的功率N轴为
N轴 = N电?η电?η传
式中：N电——电机的输入功率，kW
η电——电机效率，取0.9；
η传——传动装置的效率，取1.0；
（3）、实验装置
2、实验步骤
在实验前了解离心泵的构造，掌握其操作方法和调节方法，熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法，检查电机和离心泵是否运转正常，打开泵的电源开关，观察电机和泵的运转情况，如若正常，可切断电源，准备实验，在实验开始的时候调节与沿程阻力系数测量管相匹配的阀门大小，每次测量时转动的阀门大小控制在很小的程度，并用计量槽计量液体流量，当流量大时，应当注意及时按动秒表和迅速移动活动接管，并多次测取机组数据，测量时液位计的高度差不小于200mm（为了防止因水面波动而引起的误差），使得每组数据变化的程度都很小，记录下每组数据的进口压力和出口压力，以及出口水压力以及温度，另一位同学观测离心泵功率，测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，实验结束后停泵，此时要固定阀门开度，改变频率，测取8~10组数据并且记录，根据所得到的数据结合实验前理解的公式进行计算，计算出水泵扬程和水泵效率，并确定泵的最佳工作范围，测定孔板流量计的孔流系数，测定并绘制管路特性曲线。
3、实验数据
（1）、实验数据处理要求
（2）、设计数据记录表格
改变出口阀门，记录数据，整理数据
数据记录表格：（流量从大到小，10组数据）（注：水温为26.5摄氏度，水的密度在该温度下的密度为998.2kg/m^(2)）
体积流量L/min 194.
9
193.
3
189.
2
182.
2
172.
2
145.
2 101 98.6 86.7 72.3
进口压力Mpa 0.03
21
0.03
2
0.03
15
0.02
9
0.02
7
0.02
2
0.01
2
0.01
1
0.00
9
0.00
8
出口压力Mpa 0.07
6
0.08
1
0.09
2
0.10
5
0.12
1
0.15
6
0.20
3
0.20
5
0.21
3
0.22
1
离心泵功
率0.2 0.19 0.18 0.16 0.15 0.12 0.07 0.06 0.04 0.04 出口水温
度34 34 34 34 34 34 34 34 34 34
计算水泵扬程11.7
769
11.8
79
11.7
667
12.2
16
12.6
756
13.5
436
14.0
236
15.4
226
18.1
594
23.4
595
计算水泵效率20.8
0%
21.9
0%
22.4
1%
25.2
1%
26.3
7%
29.7
0%
36.6
7%
45.9
3%
71.3
3%
76.8
5%
又表可得图：
4、实验结论及分析
（1）、由上图可知，在恒定转速下,泵的扬程随流量的增大而减小，泵的流量随轴功率的增大而增大，这都与实际情况相符合，而泵的效率则存在最大值，
是因为在轴功率比较小时，流体的容积损失功率和流动损失功率所占的比重比较大，而当轴功率比较大时，由圆盘摩擦损失与圆周速度的三次方成正比。所以其效率也会相对比低。。
（2）、在这么实验中可能出现的误差有：人为操作所造成的误差，读取数据时的跳跃值取其一也可导致误差，在数据处理过程中有效值的取舍带来的误差等等。
三、局部阻力系数实验
1、实验设备
2、实验步骤
（1）、测记实验有关常数。
（2）、打开电子调速器开关，使恒压水箱充水，排出实验管道中的滞留气体。待水箱溢流后，检查流量调节阀12全关时，各测压管液面是否齐平，若不平则需排气调平。
（3）、打开流量调节阀12至最大开度，如果测压管读数超出测量范围时，应适当关小流量调节阀12，待流量稳定后，测记测压管读数，同时用体积法或重量法测定流量。
（4）、改变流量调节阀12开度10次，分别测记测压管读数及流量。
（5）、实验完成后关闭流量调节阀12，检查测压管液面是否齐平，否则，需重做实验。
3、实验数据
（1）、实验数据处理要求
（2）、设计数据记录表格
改变出口阀门开度，记录数据，整理数据
数据记录表格：（流量从大到小，10组数据）（注：管道长度100mm 管道直
4、实验结论
测得的实验指标之间的联系如上表所示，流量随着压力损失的增大而减小，随着阻力系数的增大而减小。有关各指标之间相互的关系在图中清晰表达出来。
实验中的偶然误差为人为操作时出现的实验失误或者操作不当等，实验中出现的系统误差为实验数据处理不当，调节阀门力度不同的实验误差，估读错误等
四、光滑管沿阻力系数实验
1、实验装置设计（原理、介绍）
与接下来的粗糙管沿程阻力系数实验一样，变量为所探究的相同长度和相同直径
的硬质管道的表面粗糙程度不同。圆管中的层流运动，可以看成无数无限薄的圆筒层，一个套着一个地相对滑动，各流层间互不掺混，这种轴对称的流动各流层间的切应力大小满足牛顿内摩擦式圆管层流的沿程阻力系数的计算式为
λ=64/Re，它表明圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和关闭粗糙度无关，由于从理论上导出了层流时流速分布的解析式，因此，根据定义式，很容易导出圆管层流运动的动能修正系数α和动量修正系数α0：
α=2；α0=1.33. 紊流掺混使断面流速分布比较均匀。层流时，相对来说，分布不均匀，两个系数值较大，不能近似为1，在实际工程中，大部分管流为紊流，因此系数α和α0均近似取值为1，工程问题中管内层流运动主要存在于某些小管径、小流量的户内管路或黏性较大的机械润滑系统和输油管路中。层流运动规律也是流体黏度量测和研究紊流运动的基础。
2、实验步骤
（1）、检查蓄水箱，通过观察水位计估读水箱中的水位是否够高，若未达实验所要求的预定水位予以补水。
（2）、打开供水阀，开启水泵，接通电源，使得水泵自动开启供水。
（3）、关闭旁通阀，全开供水阀和出水阀，对实验管道充水排气。对实验水泵系统进行排气处理
总管排气：先将控制阀开足然后再关闭，重复三次，（目的为了使总管中的大部分气体被排走），然后打开总管排气阀，开足后再关闭，重复三遍。
引压管排气：每次测直管阻力或测局部阻力时，打开相应的引压管放气阀，开、关重复三次。
压差计排气：依次分别打开放气阀，开、关重复三次。
检验排气是否彻底是将控制阀开至最大，再关至为零，看压差变送器计读数，若前后读数相等，则判断系统排气彻底；若前后读数不等，则重复上述过程。
（4）、关闭水压差阀./开启水压差阀。松开（水压差计连通管）止水夹/开启阀（待测管升至一定高度，再按下列步序适当降低，以保证有足够的量程）/旋开倒U型管旋钮F1/全开阀11/待倒U管齐水位降至测尺标值10CM左右拧紧F1，这样，水差压计调好待用。
（5）、对每组实验两侧的液柱高度差进行实验量测，取两侧水柱的差值，调节流量实验可按流量由大到小依次进行：微开阀，使流量逐次增大，其增量，在流量较小时，用水压差计水柱差Δh控制，每次增量可取Δh=4~6mm（初次小些）。
（6）、关闭水泵和实验系统，进行打扫和数据处理，通过每组实验的体积流量和液柱高度算出的压力差计算出阻力系数和流速，并且计算出相对应的每组的雷诺数，画出结论中的曲线关系特性图，最后进行实验归纳总结。
3、实验数据
沿程阻力系数测量装置设计实验（光滑管）
设计数据记录表格改变阀门开度，记录数据，整理数据
数据记录表格：（流量从大到小，10组数据）管道长度：100mm 管道直径：20mm 水温度：25摄氏度
体积流量
L/min1519.422.126.230.436.536.641.745.749压力差
cm611.215.919.624.332.339.546.15258.8
计算阻力系数0.00323
3076
0.00249
9801
0.00219
4395
0.00185
0998
0.00159
5268
0.0013
2866
0.0013
2503
0.0011
6298
0.00106
1185
0.00098
9717
计算流速0.7958 1.0292 1.1724 1.3900 1.6128 1.9364 1.9417 2.2123 2.4245 2.5995 计算雷诺
数19795 25602 29165 34576 40119 48169 48301 55031 60310 64665 由上表可得图
4、实验总结
基于实验数据所绘画出的雷诺数-阻力系数关系图与历史上的莫迪图进行对比分析，两者在特定区域所呈现出的凸显形状和规律大致相同，符合实验结论的探究。当每次调节一次阀门控制流量的时候，都需要稳定2~3min，随着实验进行管中的流量越小，稳定时间则需要越长，每次测流时段不少于8～10秒（流量大可短些）
要求变更流量不少于10次。不可避免的系统误差（实验仪器损坏或本身所具有的误差，观察数据时记录错误）和偶然误差（相同组组员之间的估读方式不一样，各自处理的数据不同等代理的误差）
五、粗糙管沿阻力系数实验
1、实验装置
与上所述的光滑管沿程阻力系数实验一样，变量为所探究的相同长度和相同直径
的硬质管道的表面粗糙程度不同。圆管中的层流运动，可以看成无数无限薄的圆筒层，一个套着一个地相对滑动，各流层间互不掺混，这种轴对称的流动各流层间的切应力大小满足牛顿内摩擦式圆管层流的沿程阻力系数的计算式为
λ=64/Re，它表明圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和关闭粗糙度无关，由于从理论上导出了层流时流速分布的解析式，因此，根据定义式，很容易导出圆管层流运动的动能修正系数α和动量修正系数α0：
α=2；α0=1.33. 紊流掺混使断面流速分布比较均匀。层流时，相对来说，分布不均匀，两个系数值较大，不能近似为1，在实际工程中，大部分管流为紊流，因此系数α和α0均近似取值为1，工程问题中管内层流运动主要存在于某些小管径、小流量的户内管路或黏性较大的机械润滑系统和输油管路中。层流运动规律也是流体黏度量测和研究紊流运动的基础。
2、实验步骤
（1）、检查蓄水箱，通过观察水位计估读水箱中的水位是否够高，若未达实验所要求的预定水位予以补水。
（2）、打开供水阀，开启水泵，接通电源，使得水泵自动开启供水。
（3）、关闭旁通阀，全开供水阀和出水阀，对实验管道充水排气。对实验水泵系统进行排气处理
总管排气：先将控制阀开足然后再关闭，重复三次，（目的为了使总管中的大部分气体被排走），然后打开总管排气阀，开足后再关闭，重复三遍。
引压管排气：每次测直管阻力或测局部阻力时，打开相应的引压管放气阀，开、关重复三次。
压差计排气：依次分别打开放气阀，开、关重复三次。
检验排气是否彻底是将控制阀开至最大，再关至为零，看压差变送器计读数，若前后读数相等，则判断系统排气彻底；若前后读数不等，则重复上述过程。
（4）、关闭水压差阀./开启水压差阀。松开（水压差计连通管）止水夹/开启阀（待测管升至一定高度，再按下列步序适当降低，以保证有足够的量程）/旋开倒U型管旋钮F1/全开阀11/待倒U管齐水位降至测尺标值10CM左右拧紧F1，这样，水差压计调好待用。
（5）、对每组实验两侧的液柱高度差进行实验量测，取两侧水柱的差值，调节流量实验可按流量由大到小依次进行：微开阀，使流量逐次增大，其增量，在流量较小时，用水压差计水柱差Δh控制，每次增量可取Δh=4~6mm（初次小些）。
（6）、关闭水泵和实验系统，进行打扫和数据处理，通过每组实验的体积流量和液柱高度算出的压力差计算出阻力系数和流速，并且计算出相对应的每组的雷诺数，画出结论中的曲线关系特性图，最后进行实验归纳总结。
3、实验数据
实验数据处理要求
沿程阻力系数测量装置设计实验（粗糙管）
数据记录
数据记录表格：（流量从大到小，10组数据）
管道长度：1m 管道直径：20 mm 水温度：29摄氏度
体积流
量
16.7 22.9 27.1 27.8 31.7 33.1 35.8 37.7 39 40.2 压力差
2.6 9.6 1
3.6 21.6 28 35 41.2 47.5 55.4 62.6 计算阻力系数 0.00290396 0.002117735 0.001789525 0.001744465 0.001529847 0.00146514 0.00135464 0.00128637 0.001243491 0.001206372 计算流
速
0.8860 1.2149 1.4377 1.4748 1.6817 1.7560 1.8992 2.0000 2.0690 2.1327 计算雷
诺数
22039 30221 35764 36687 41834 43682 47245 49752 51468 53052
由表可得图
4、实验总结
雷诺数-阻力系数关系图 与莫迪图对比，两者图线形状大致一样，符合相关规律。
注意：
流量每调一次，均需稳定2～3分钟，流量愈小，稳定时间愈长。
每次测流时段不少于8～10秒（流量大可短些）
要求变更流量不少于10次。
六、泵与风机设计性实验
1、实验装置
广东工业大学液压与气压传动期末考试试题B
广东工业大学试卷用纸，共2页，第2页
二、选择题（每小题1分，共15分） 1．油液的动力粘度的单位是（A） A N.s/m2 B m2/s C N/s2 2．溢流阀作安全阀使用时，系统正常工作时其阀芯处于（B）状态 A全开B全关C半开半关D不一定 3．（B）不能改善液压泵的自吸性能 A增大进油管直径B增加进油管长度C在泵的进油口处增加补油泵D 降低油泵的吸油高度 4．（C）节流调速回路可以承受负值负载 A进油B旁路C出油 5．比较各类泵的性能，（D）的输出压力可以最高。 A齿轮泵B双作用叶片泵C单作用叶片泵D轴向柱塞泵 6．选择液压油时，主要考虑油液的（C）。 A密度B成分C黏度 7．对于进油节流回路，当负载一定时，节流开口AT增大，油缸输出速度（A）A增大B减小C不变 8．减压阀的控制油由其（B）引入。 A进口B出口C旁路 9．如下(C)的压力关系表达式是正确的。 A.绝对压力=大气压力-相对压力 B.绝对压力=大气压力-表压力 C.绝对压力=大气压力+相对压力 D.绝对压力=相对压力-大气压力10．顺序动作回路可采用（C）。 A压力控制B行程控制C二者均可 11．平板缝隙中的液流量与缝隙高度H的（C） A一次方成正比B二次方成正比C三次方成正比 12．用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，（C）的速度刚性最差，而回路效率最高。 A进油节流调速回B回油节流调速回路C旁路节流调速回路 广东工业大学试卷用纸，共2页，第2页
13．某一差动连接的单杆液压缸，若其活塞进、退运动速度相等，则其活塞与活塞杆直径之比为(A)。 A.2∶1 B.2∶1 C.4∶1 D.1.5∶1 14．在调速阀旁路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从F1降到F2时，若考虑泵内泄漏变化因素时液压缸的运动速度v（A）。 A增加B减少C不变D无法判断 15．为保证压缩空气的质量，气缸和气马达前必须安66装气动三大件，其安装顺序是（A） A分水滤气器－减压阀－油雾器B分水滤气器－油雾器－减压阀C减压阀－分水滤气器－油雾器D分水滤气器－减压阀 三、问答题（每小题5分，共25分） 1．对于层流和紊流两种不同流态，其沿程压力损失与流速的关系有何不同？ 2．流量阀的节流口为什么通常要采用薄壁孔而不采用细长小孔？ 3．试述节流阀刚度的定义。它对流量阀的性能有什么影响？ 4．采用节流阀进油节流调速回路，何时液压缸输出功率最大？ 5．何谓溢流阀的启闭特性？请说明含义。 四、计算题（第1小题14分，第2小题16分，共30分） 1.泵和马达组成系统，已知泵输出油压力p P=10MPa，排量V P=10cm3/r，机械效率ηmP=0.95，容积效率ηVP=0.9；马达排量V M=10cm3/r，机械效率ηmM=0.95，容积效率ηVM=0.9，泵出口处到马达入口管路的压力损失为0.5MPa，若不计泄漏量，不计马达 q；回油管和泵吸油管的压力损失，试求：1)泵转速为1500r/min时，所输出的流量 P 2）泵转速为1500r/min时，所输出的液压功率P oP；3)泵转速为1500r/min时，所需要的驱动功率P i P；4)马达输出转速n M；5）马达输入功率P i M；6)马达输出功率P o M； 7)马达输出转矩T M。 广东工业大学试卷用纸，共2页，第2页
工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论
工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论
工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论 实验一流体静力学实验 验原理 重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 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。 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) 此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 验分析与讨论 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。 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：
)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，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。 )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)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。 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 至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 如测压管太细，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，毛由下式计算 中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有 单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？
流体力学实验报告
流体力学 实验指导书与报告 静力学实验 雷诺实验 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
流体力学实验报告材料
流体力学实验组 班级化33姓名吴凡灿学号2013011925成绩 实验时间第6周周日同组成员芦琛琳、董晓锐 一、实验目的 1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系； 2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能； 3、观察填料塔内气液两相流动状况，测定干填料及不同液体喷淋密度下填料层的阻力降与空塔气速的关系； 4、测定填料的液泛气速，并与文献介绍的液泛关联式比较； 5、测定一定压力下恒压过滤参数K 、q e 和t e ； 6、测定压缩性指数S 和物料特性常数K 。 二、实验原理 1．板式塔流体力学特性测定 塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。负荷性能图以气体体积流量（m 3/s ）为纵坐标，液体体积流量（m 3/s ）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。 传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。 筛板的流体力学模型如下： 1) 压降 l c p p p ?+?=? 式中，Δp —塔板总压降，Δp c —干板压降，Δp l —板上液层高度压降， 其中 2 0)( 051.0c u g p v c ρ=? 式中ρv —气相密度，kg/m 3；g —重力加速度，m/s 2，u 0—筛孔气速，m/s ，c 0—筛孔流量系数， 筛板上因液层高度产生的压降Δp l 即液层有效阻力h l ：
实验一 流体力学综合实验实验报告
实验一 流体力学综合实验 预习实验: 一、实验目的 1.熟悉流体在管路中流动阻力的测定方法及实验数据的归纳 2.测定直管摩擦系数λ与e R 关系曲线及局部阻力系数ζ 3、 了解离心泵的构造,熟悉其操作与调节方法 4、 测出单级离心泵在固定转速下的特定曲线 二、实验原理 流体在管路中的流动阻力分为直管阻力与局部阻力两种。直管阻力就是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力,可由下式计算: g u d l g p H f 22 ??=?-=λρ (3-1) 局部阻力主要就是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力,计算公式如下: g u g p H f 22 '' ?=?-=ζρ (3-2) 管路的能量损失 'f f f H H H +=∑ (3-3) 式中 f H ——直管阻力,m 水柱; λ——直管摩擦阻力系数; l ——管长,m; d ——直管内径,m; u ——管内平均流速,1s m -?; g ——重力加速度,9、812s m -? p ?——直管阻力引起的压强降,Pa; ρ——流体的密度,3m kg -?; ζ——局部阻力系数; 由式3-1可得
22lu d P ρλ??-= (3-4) 这样,利用实验方法测取不同流量下长度为l 直管两端的压差P ?即可计算出λ与R e ,然后在双对数坐标纸上标绘出Re λ-的曲线图。 离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式、叶轮转速的影响。 实验将测出的H —Q 、N —Q 、η—Q 之间的关系标绘在坐标纸上成为三条曲线,即为离心泵的特性曲线,根据曲线可找出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。 离心泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得: g u u h H H H 22 1220-++-=入口压力表出口压力表 (3-5) 式中出口压力表H ——离心泵出口压力表读数,m 水柱; 入口压力表H ——离心泵入口压力表的读数,m 水柱; 0h ——离心泵进、出口管路两测压点间的垂直距离,可忽略不计; 1u ——吸入管内流体的流速,1s m -?; 2u ——压出管内流体的流速,1s m -? 泵的有效功率,由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头与流量较理论值为低,而输入泵的功率又较理论值为高,所以泵的效率 %100?=N N e η (3-6) 而泵的有效功率 g QH N e e ρ=/(3600×1000) (3-7) 式中:e N ——泵的有效功率,K w; N ——电机的输入功率,由功率表测出,K w ; Q ——泵的流量,-13h m ?; e H ——泵的扬程,m 水柱。 三、实验装置流程图
广东工业大学建筑环境与设备工程专业教学计划完整篇.doc
广东工业大学建筑环境与设备工程专业教 学计划1 广东工业大学建筑环境与设备工程专业教学计划 修业年限：四年授予学位：工学学士年级：二ОО一级修订时间：2001年3月业务培养目标：培养适应二十一世纪我国社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新意识 的建筑环境与设备工程专业高级技术人才。能够从事室内环境设备 系统及建筑公共设施系统的设计、建筑设备安装、调试和运行管理， 能在建筑设计研究院、建筑工程、物业管理公司及相关的科研、生 产、教学等单位从事技术工作。 业务培养要求：掌握本专业所需的基础理论知识，具有较好的自然科学基础及人文社会科学基础，具有建筑内环境及设备系统设计、调试及运行管理 的能力，具有分析解决本专业有关技术问题且有较强的工作适应能 力及协作精神，具有初步应用研究与科研开发的能力且了解本学科
领域内科学技术的发展趋势。 主干学科：建筑环境与设备工程 主要课程：邓小平理论概论、大学英语、高等数学、大学物理、工程力学、传热学、流体力学、建筑环境学、电工与电子技术、流体输配管网、热质交换原 理与设备、通风工程、空气调节、电机控制、建筑给排水工程、建筑供 配电技术、建筑设备施工组织与管理。 简要说明：本专业理论教学总学时为2538学时，其中公共基础课1034学时，占总学时40.8%;专业基础课940学时，占总学时37%;专业基础选修课72学时，占 总学时2.8%;专业方向选修课242学时，占总学时9.5%;公共选修课250学 时,占总学时学时9.9%。课内实践周33周。 - 课内理论教学:考试/ 教学实习(校内) Δ毕业设计或论文⊕入学教育V 军事训练+ 毕业鉴定≡假期社会实践 4－25 4－26 4－27
流量计实验报告
流量计实验报告
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告 实验日期：成绩： 班级：学号：姓名：教师：李成华 同组者： 实验三、流量计实验 一、实验目的（填空） 1．掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途； 2．测定孔板流量计的流量系数 ，绘制流量计的校正曲线； 3．了解两用式压差计的结构及工作原理，掌握其使用方法。 二、实验装置 1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称： 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图1-3-1示。
F1——文丘里流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计；C——量水箱；V——阀门；K——局部阻力实验管路 图1-3-1 管流综合实验装置流程图
说明：本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门，V10为排气阀。除V10外，其它阀门用于调节流量。 另外，做管流实验还用到汞-水压差计（见附录A）。 三、实验原理 1．文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道流量的装置，见图1-3-2属压差式流量计。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的测压管水头差，就可计算管道的理论流量Q ，再经修正得到实际流量。 2．孔板流量计 如图1-3-3，在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的测压管水头差，可计算管道的理论流量
工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)
工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 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γ 。 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h 0，由式，从而求得γ 。 4.如测压管太细，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，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm， =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？ 关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与c点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒
《流体力学》课程实验(上机)指导书及实验报告格式
《流体力学》课程实验指导书袁守利编 汽车工程学院 2005年9月
前言 1.实验总体目标、任务与要求 1)学生在学习了《流体力学》基本理论的基础上，通过伯努利方程实验、动量方程实 验，实现对基本理论的验证。 2）通过实验，使学生对水柱（水银柱）、U型压差计、毕托管、孔板流量计、文丘里流量计等流体力学常用的测压、测流量装置的结构、原理和使用有基本认识。 2.适用专业 热能与动力工程 3.先修课程 《流体力学》相关章节。 4.实验项目与学时分配 5. 实验改革与特色 根据实验内容和现有实验条件，在实验过程中，采取学生自己动手和教师演示相结合的方法，力求达到较好的实验效果。
实验一伯努利方程实验 1．观察流体流经实验管段时的能量转化关系，了解特定截面上的总水头、测压管水头、压强水头、速度水头和位置水头间的关系，从而加深对伯努利方程的理解和认识。 2．掌握各种水头的测试方法和压强的测试方法。 3．掌握流量、流速的测量方法，了解毕托管测速的原理。 二、实验条件 伯努利方程实验仪 三、实验原理 1．实验装置： 图一伯努利方程实验台 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13.量杯14回水管15.实验桌 2.工作原理 定压水箱7靠溢流来维持其恒定的水位，在水箱下部装接水平放置的实验细管8，水经实验细管以恒定流流出，并通过调节阀11调节其出水流量。通过布置在实验管四个截面上的四组测压孔及测压管，可以测量到相应截面上的各种水头的大小，从而可以分析管路中恒定流动的各种能量形式、大小及相互转化关系。各个测量截面上的一组测压管都相当于一组毕托管，所以也可以用来测管中某点的流速。 电测流量装置由回水箱、计量水箱和电测流量装置（由浮子、光栅计量尺和光电子
四川大学化工原理流体力学实验报告
化工原理实验报告流体力学综合实验 姓名: 学号: 班级号: 实验日期:2016、6、12 实验成绩:
流体力学综合实验 一、 实验目的: 1. 测定流体在管道内流动时的直管阻力损失,作出与Re 的关系曲线。 2. 观察水在管道内的流动类型。 3. 测定在一定转速下离心泵的特性曲线。 二、实验原理 1、求 与Re 的关系曲线 流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起 流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失与局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流 动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。 以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程: 因u 1=u 2,z 1=z 2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为 ρP h f ?= 流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得,其表达式为 22 u d l h f ??=λ 由上面两式得: 22u l d P ???= ρλ 而 μρdu = Re 由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为 )(Re,d f ελ= 式中:f h -----------直管阻力损失,J/kg; λ------------摩擦阻力系数; d l .----------直管长度与管内径,m; P ?---------流体流经直管的压降,Pa; ρ-----------流体的密度,kg/m3; 1 1 2 2 图1 流体在1、2截面间稳定流动 f h gz u p P +++=++22221211 2gz 2u ρρ
流体力学-伯努利方程实验报告
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告 实验日期：2014.12.11成绩： 班级：石工12-09学号：12021409姓名：陈相君教师：李成华 同组者：魏晓彤，刘海飞 实验二、能量方程（伯诺利方程）实验 一、实验目的 1．验证实际流体稳定流的能量方程； 2．通过对诸多动水水力现象的实验分析，理解能量转换特性； 3．掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。 二、实验装置 本实验的装置如图2-1所示。 图2-1 自循环伯诺利方程实验装置 1.自循环供水器； 2.实验台； 3.可控硅无极调速器；4溢流板；5.稳水孔板； 6.恒压水箱； 7.测压机；8滑动测量尺；9.测压管；10.试验管道； 11.测压点；12皮托管；13.试验流量调节阀 说明 本仪器测压管有两种： （1）皮托管测压管（表2-1中标﹡的测压管），用以测读皮托管探头对准点的总水头； （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，流量由调节阀13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 ） i w i i i i h g v p z g p z -++ + =+ + 1222 2 111 1αγυαγ 取12n 1a a a ==???==，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值，测 出透过管路的流量，即可计算出断面平均流速，从而即可得到各断面测压管水头和总水头。 四、实验要求 1．记录有关常数实验装置编号 No._4____ 均匀段1d = 1.40-210m ?；缩管段2d =1.01-210m ?；扩管段3d =2.00-2 10m ?； 水箱液面高程0?= 47.6-2 10m ?；上管道轴线高程z ?=19 -2 10m ? （基准面选在标尺的零点上） 2．量测（p z γ + ）并记入表2-2。 注：i i i p h z γ =+ 为测压管水头，单位：-2 10m ，i 为测点编号。 3．计算流速水头和总水头。
土木工程流体力学实验报告实验分析-与讨论答案
管路沿程阻力系数测定实验 1． 为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影 响实验成果？ 现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A —A 为水平线）： 如图示O —O 为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设21v v =， ∑=0j h ，由能量方程可得 ??? ? ??+-???? ?? +=-γγ221121p Z p Z h f 1112222 1 6.136.13H H h h H h h H p p +?-?-?+?+?-?+-= γ γ 11222 6.126.12H h h H p +?+?+-= γ ∴ ()()122211216.126.12h h H Z H Z h f ?+?++-+=- )(6.1221h h ?+?= 这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。 2．据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。 f h l g ～v lg 曲线的斜率m=1.0～1.8，即f h 与8.10.1-v 成正比，表明流动为层流 （m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。
3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。 通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此必须认真分析。 如果由于误差所致，那么据下式分析 d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2%误差时，可产生10%的误差。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。总之，这是尚待进一步探讨的问题。
土木工程流体力学实验报告谜底
实验一 管路沿程阻力系数测定实验 1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影 响实验成果？ 现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A —A 为水平线）： 如图示O—O 为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设 ，，由能量方程可得 21v v =∑=0j h ? ?? ? ??+-???? ?? +=-γγ221121p Z p Z h f 1 112222 1 6.136.13H H h h H h h H p p +?-?-?+?+?-?+-= γ γ 1 12226.126.12H h h H p +?+?+-=γ ∴()()1 22211216.126.12h h H Z H Z h f ?+?++-+=-) (6.1221h h ?+?=这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。 2．据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。 ～曲线的斜率m=1.0～1.8，即与成正比，表明流动为层流 f h l g v lg f h 8.10.1-v （m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。 卷连接管口处理高中资电保护进行整核对定值试卷破坏范围，或者对某
3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。 通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此必须认真分析。 如果由于误差所致，那么据下式分析 d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2% 误差时，可产 生10%的误差。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。总之，这是尚待进一步探讨的问题。
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实验一 管路沿程阻力系数测定实验1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影 响实验成果？现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A —A 为水平线）：如图示O—O 为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设，，由能量方程可得21v v =∑=0j h ???? ??+-???? ??+=-γγ221121p Z p Z h f 1112222 1 6.136.13H H h h H h h H p p +?-?-?+?+?-?+-=γγ 1 12226.126.12H h h H p +?+?+-=γ ∴()()1 22211216.126.12h h H Z H Z h f ?+?++-+=-) (6.1221h h ?+?=这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。2．据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。 ～曲线的斜率m=1.0～1.8，即与成正比，表明流动为层流 f h l g v lg f h 8.10.1-v （m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。接管口处理高中资料试卷电保护进行整核对定值试卷破坏范围，或者对某
3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。 通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此必须认真分析。 如果由于误差所致，那么据下式分析 d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2% 误差时，可产 生10%的误差。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。总之，这是尚待进一步探讨的问题。
流体力学实验报告册_1
流体力学实验报告册 篇一：流体力学实验报告 流体力学实验组 班级化33姓名吴凡灿学号成绩 实验时间第6周周日同组成员芦琛琳、董晓锐 一、实验目的 1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系； 2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能； 3、观察填料塔内气液两相流动状况，测定干填料及不同液体喷淋密度下填料层的阻力降与空塔气速的关系； 4、测定填料的液泛气速，并与文献介绍的液泛关联式比较； 5、测定一定压力下恒压过滤参数K、qe和te； 6、测定压缩性指数S和物料特性常数K。 二、实验原理 1．板式塔流体力学特性测定塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可
以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。负荷性能图以气体体积流量（m3/s）为纵坐标，液体体积流量（m3/s）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。 筛板的流(本文来自：小草范文网:流体力学实验报告册)体力学模型如下： 1) 压降 ?p??pc??pl 式中，Δp—塔板总压降，Δpc—干板压降，Δpl—板上液层高度压降，其中 ?pc?0.051?vg( u02
工程流体力学实验报告之实验分析与讨论
工程流体力学实验报告之分析与讨论 实验一流体静力学实验 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？ 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，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温(t=20℃)的水， =7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d 单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是 同一等压面？ 不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？ 关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c 进入水箱。这时阀门的出流就是变液位
流体力学综合实验报告
四川大学 化工原理实验报告 学院化学工程学院专业化学工程与工艺班号姓名学号实验日期年月日指导老师 一．实验名称 流体力学综合实验 二．实验目的 测定流体在管道内流动时的直管阻力损失，作出与Re的关系曲线。 观察水在管道内的流动类型。 测定在一定转速下离心泵的特性曲线。 标定孔板流量计，绘制Co与Re的关系曲线。 熟悉流量、压差、温度等化够不够仪表的使用。 三．实验原理 1求与Re的关系曲线 流体在管道内流动时，由于实际流体有粘性，其在管内流动时存在摩擦阻力，必然会引起流体能量损耗，此损耗能量分为直管阻力损失和局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流动（如图1所示）时的阻力损失可根据伯努利方程求得。 以管中心线为基准面，在1、2截面间列伯努利方程: 因，，故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为流体以流速u通过管内径d、长度为l的一段管道时，其直管阻力为
由上面两式得： 而 由此可见，摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因次分析法整理可形象地表示为 式中： f h -----------直管阻力损失，J/kg ； λ------------摩擦阻力系数； d l .----------直管长度和管内径，m ； P ?---------流体流经直管的压降，Pa ； ρ-----------流体的密度， ； μ-----------流体黏度，Pa ·s ； u -----------流体在管内的流速，m/s ； 流体在一段水平等管径管内流动时，测出一定流量下流体流经这段管路所产生的压降，即可算得。两截面压差由差压传感器测得；流量由涡轮流量计测得，其值除以管道截面积即可求得流体平均流速。在已知管径和平均流速的情况下，测定流体温度，确定流体的密度和黏度 ，则可求出雷诺数，从而关联出流体流过水平直管的摩擦系数与雷诺数 的关系曲线图。 2求离心泵的特性曲线 离心泵的特性，可用该泵在一定转速下，扬程与流量 , 轴功 率与流量 ，效率与流量 三条曲线形式表示。若将扬程 H 、轴功率N 和效率 对流量之间的关系分别绘制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，如图二所示。 ①流量：离心泵输送的流量由涡轮流量计测定。 ②扬程H ：扬程是指离心泵对单位重量的液体所提供的外加能量。以离心
工程流体力学实验报告(3代学生样版)
工程流体力学实验指导书与报告 毛根海编著 杭州源流科技有限公司 毛根海教授团队 2013年3月
目录 2-1 流体静力学综合型实验 (1) 2-2 恒定总流伯努利方程综合性实验 (8) 2-3文丘里综合型实验 (17) 2-4 雷诺实验 (23) 2-5 动量定律综合型实验 (27) 2-6 孔口出流与管嘴出流实验 (33) 2-7 局部水头损失实验 (38) 2-8 沿程水头损失实验 (43) 2-9毕托管测速与修正因数标定实验 (49) 2-10 达西渗流实验 (54) 2-11 平面上的静水总压力测量实验 (59)
2-1 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“-”。由于受毛细管影响，测压管内径应大于8~10 mm 。本装置采用毛细现象弱于玻璃管的透明有机玻璃管作为测压管，内径为8mm ，毛细高度仅为1mm 左右。 (2)恒定液位测量方法之一——连通管 测量液体的恒定水位的连通管属机械式静态测量仪器。连通管是一端连接于被测液体，另一端开口于被测液体表面空腔的透明管，如管3所示。对于敞口容器中的测压管也是测量液位的连通管。连通管中的液体直接显示了容器中的液位，用mm 刻度标尺即可测读水位值。本装置中连通管与各测压管同为等径透明有机玻璃管。液位测量精度为1mm 。 (3)所有测管液面标高均以带标尺测压管2的零点高程为基准； (4) 测点B 、C 、D 位置高程的标尺读数值分别以?B 、?C 、?D 表示，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 ； (5) 本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。 3. 基本操作方法： (1)设置p 0 = 0条件。打开通气阀4，此时实验装置内压强p 0 = 0。 (2)设置p 0 > 0条件。关闭通气阀4、放水阀11，通过加压打气球5对装置打气，可对装置内部加压，形成正压； (3)设置p 0 < 0条件。关闭通气阀4、加压打气球5底部阀门，开启放水阀11
流体力学综合实验报告
流体力学-离心泵性能的测定 一．实验目的 1. 熟悉离心泵的构造和操作。 2. 测定离心泵在一定转速下的特性曲线。 二．基本原理 离心泵的主要性能参数有流量Q 、压头H 、效率η和轴功率Na ，通过实验测出在一定的转速下H-Q 、Na-Q 及η-Q 之间的关系，并以曲线表示，该曲线称为离心泵的特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。 1. 流量Q 的测定 在一定转速下，用出口阀调节离心泵的流量Q ，用涡轮流量计计量离心 泵的流量Q （m 3 /h ） 2. 压头H 的测定 离心泵的压头是指泵对单位重量的流体所提供的有效能量，其单位为m 。 在进口真空表和出口压力表两测压点截面间列机械能衡算式得 g u u h g P g P H 22 1 22 12-++-=ρρ（m 液柱） (1) 式中：1P ——泵进口处真空表读数（负值）, Pa ； 2P ——泵出口处压力表读数, Pa ； h ——压力表和真空表两测压截面间的垂直距离, m ； 1u ——吸入管内水的流速, m/s ； 2u ——压出管内水的流速, m/s ； g ——重力加速度, m/s 2 。 3. 轴功率Na 的测定 离心泵的轴功率是泵轴所需的功率，也就是电动机传给泵轴的功率。 在本实验中不直接测量轴功率，而是用三相功率表测量电机的输入功率，再由下式求得轴功率 传电ηη??=N N a (2) 式中： N ——电动机的输入功率, kW 电η——电动机的效率，由电机样本查得 传η——传动效率，联轴节联接 传η=1 4. 离心泵的效率η 泵的效率为有效功率与轴功率之比a e N N =η (3) 式中：e N ——泵的有效功率, kW ； a N ——轴功率, kW 。 e N ——用kW 来计量，则： ，102100081.9ρρρe e e e QH QH g QH N =?= = a e N QH 102ρ η= (4) 式中：Q ——泵的流量, m 3 /s ； e H ——泵的压头, m ； ρ——水的密度, kg/m 3 ； g ——重力加速度, m/s 2 。 5. 转速改变时的换算 特性曲线是某指定转速下的特性曲线，如果实验时转速与指定转速有差异，应将实验结果换算为指定转速下的数值：