水力学(流体力学)实验指导书汇总
流体力学实验指导
水的运动黏性系数与温度有关，可由下式计算出
预习报告完成此题：
设管径d=20±1mm，水温t=21±0.5℃，量筒中的水增加10±0.2cm，量筒底边为正方形边长20±0.5cm，计时为30±0.5S。试根据误差原理计算此状态的雷诺数以及各种误差源分别引起多大的误差限，根据计算各个误差限的大小，做出判断哪些物理量测量时应该特别注意。
五、思考题以及实验小结
其中T为温度，以摄氏度为单位。
三、实验方法与步骤
1．测记本实验的有关常数。
2．观察两种流态。
打开开关3使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀9，并注入颜色水于实验管内，使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态，然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。
（3）、与（2）同时，用秒表和计量箱测定实际流量，记下时间t和体积V。
（4）、逐渐关小实验阀门，每次减小高差约10厘米左右，测读△h、V和t，如此共进行6次。
四、数据处理：（请同学们自己设计表格，以下表格仅供参考）
仪器常数d1=㎝, d2=㎝, K=㎝2.5/s
实验次数
V
T
s
Q
Q0
平均
值
1
2
3
4
5
6
2、掌握确定流量系数μ的方法。
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(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。
《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所示图1.1流体静力学综合性实验装臵图1.测压管2.带标尺测压管3.连通管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 、▽C 、▽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ＺB 、ＺC 、ＺD3.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const γpz =+或h p p γ+=0式中：z —被测点在基准面以上的位臵高度；p —被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；0p —水箱中液面的表面压强γ—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γp和位臵水头z 之间的互相转换，决定了夜柱高和压差的对应关系：h γp ∆=∆ 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：21100h h h γγS w+==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。
水力学实验指导书
一、静水压强实验一、 实验目的1.测定静水中某点的压强，加深对静压公式h P P γ+=0的理解。
2.加深理解位置水头、压强水头及测管水头的基本概念，观察静水中任意两点测管水头γPZ +=常数。
3.观察真空现象，加深对真空压强、真空度的理解。
4.测定液体的重度。
二、实验设备简图三、计算式重力作用下不可压缩液体的静压方程为：C PZ =+γ(1)式中Z 表示相对基准面单位重量水体所具有的位能（又称位置水头）、γP为该点单位重量水体的压能（又称压强水头）、C PZ =+γ表明静水中所有各点的测管水头(总能量)是相等的。
当静止液体具有自由表面时，可以得到任一点的压强P 的表达式为：h P P γ+=0(2)。
此式为重力作用下的液体平衡方程，或称静止液体基本方程式。
四、实验步骤1.打开通气阀，使容器水面的压强a P P =0，分别读测压管5、6、7的水面读数，并记录。
2.关闭通气阀，提高调压水箱的位置，使密闭容器水表面压强a P P >0，读测压管5、6、7及1、2、3、4水面读数，并记录。
3.降低调压水箱的位置，使密闭容器水表面压强a P P <0，读测压管5、6、7读数，并记录。
四、成果要求及分析1.根据表1中的数值，按表2中的要求项目进行计算，将结果填在表2中。
2.用实验结果说明静止液体压强的基本规律。
二、能量方程实验一、实验目的1、观察测量恒定流条件下各过流断面能量的损失与转化；2、测量各测点单位重量水体的测压管水头pZr+及粗细管中心点的流速。
二、实验设备简图具有恒压装置的供水系统。
实验管道用透明材料制作，有U型管，突然放大及突然缩小管件组成。
在粗细管中心各设一测速管。
各测点与测压管相连，测压管的顶部连通，形成比压计。
1，水泵2，稳压箱3，压力表4，放气调压阀5，泄水槽6，转向管7，比压计8，通气管夹9，上游阀门10，下游阀门11，量水箱泄水阀12，量水箱13，实验段三、实验原理水流运动时具有三种能量形式，位置势能以Z表示，压强势能以pr表示，动能以22Vgα表示。
流体力学实验指导书
篇一：流体力学实验指导书1流体力学（水力学）实验指导书黎强张永东编西南大学工程技术学院建筑系二零零八年九月流体力学综合实验台简介流体力学综合实验台为多用途实验装置，其结构示意图如图1所示。
图1 流体力学综合试验台结构示意图1.储水箱2.上、回水管3.电源插座4.恒压水箱5.墨盒6.实验管段组7.支架8.计量水箱9.回水管 10.实验桌利用这种实验台可进行下列实验：一、雷诺实验；二、能量方程实验；三、管路阻力实验；1．沿层阻力实验2．局部阻力实验；四、孔板流量计流量系数和文丘里流量系数的测定方法；五、皮托管测流速和流量的方法。
一、雷诺实验1．实验目的（1）观察流体在管道中的流动状态；（2）测定几种状态下的雷诺数；（3）了解流态与雷诺数的关系。
2．实验装置本实验的实验装置为：（1）流体力学综合实验台；（2）雷诺实验台。
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、雷诺数实验管、阀门、伯努力方程实验管道、颜料水（蓝墨水）盒及其控制阀门、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，秒表及温度计自备。
雷诺实验台部件种类同综合实验台雷诺实验部分。
3．实验前准备（1）、将实验台的各个阀门置于关闭状态。
开启水泵，全开上水阀门，把水箱注满水，再调节上水阀门，使水箱的水有少量溢流，并保持水位不变。
（2）、用温度计测量水温。
4．实验方法（1）、观察状态打开颜料水控制阀，使颜料水从注入针流出，颜料水和雷诺实验管中的水迅速混合成均匀的淡颜色水，此时雷诺实验管中的流动状态为紊流；随着出水阀门的不断的关小，颜料水与雷诺实验管中的水渗混程度逐渐减弱，直至颜料水与雷诺实验管中形成一条清晰的线流，此时雷诺实验管中的流动为层流。
（2）测定几种状态下的雷诺系数全开出水阀门，然后在逐渐关闭出水阀门，直至能开始保持雷诺实验管内的颜料水流动状态为层流状态。
按照从小流量到大流量的顺序进行实验，在每一个状态下测量体积流量和水温，并求出相应的雷诺数。
水力学实验指导书
1水力学实验指导书第一节静水压强实验一、实验目的与要求1. 观察在重力作用下，液体中任意两点A、B的位置高度z、测压管高度p和测压管水头H(Hzp)，验证静水压强公式。
加深理解水静力学基本方程式的物理意义和几何意义，理解位置水头、压强水头及测压管水头等基本概念；2. 学习使用液体压力计测压强，测量当p0pa(pa为大气压强)、p0pa、p0pa时的A、B两点的绝对压强和相对压强。
3. 测定表面压强的真空度，加深对真空压强、真空度的理解；4. 学习测量液体比重的方法。
二、实验装置静水压强实验装置如图1所示。
4#6 #5 #4 #3 #2 #113P0Z0Z6Z4Z2Z12hh酒精Z3AZ5B图1 静水压强实验装置图1.水箱；2.测压管；3.升降调压筒；4.气门。
三、实验原理水静力学讨论静水压强的特性、分布规律及如何根据静水压强的分布规律来确定静水总压力。
1静水压强的特性流体静止时不承受切应力，一旦受到切应力时就产生变形。
从这个定义出发，可以认为在静止的液体内部，所有的应力都是正交应力。
因此，静水压强具有两个特性：1. 静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面；2. 任一点静水压强的大小和受压面的方向无关，或者说作用于同一点上的各方向的静水压强大小相等。
静水压强的基本方程在重力作用下，处于静止状态下的不可压缩均质液体，其基本方程为。
Z1p1Z2p2C式中，Z—单位重量液体相对于基准面的位置高度，称位能或位置水头；p—单位重量液体的压能或压强水头； p1,p2—静止液体中任意两点的静水压强；—液体的容重。
该方程表明静止液体中任意一点的单位位能和单位压能之和为常数。
该方程也可以写为。
pp0h上式表明在静止液体中，液面下任一点的静水压强等于液面压强与从该点到液面的单位面积上的液体重量之和。
液面压强遵循巴斯加原理，将等值地传递到液体内部所有各点上。
所以表面压强为一定值时，静水压强是水深的函数，即只随水深变化。
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。
水力学实验学生指导书
目录实验须知 (1)实验一水击综合实验 (2)实验二自循环流动演示实验 (5)实验三明渠水槽演示实验 (8)实验四水面曲线实验 (12)实验五流体静力学实验 (16)实验六沿程、局部阻力损失实验 (21)实验七不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利方程)实验 (31)实验八雷诺实验 (36)实验九不可压缩流体恒定流动量定律实验 (39)实验须知一、实验基本要求1．认真预习实验讲义、教材的有关原理部分，弄懂实验的大致步骤、主要设备、实验方法，熟悉实验中要接触的化学物质的物理、化学性质及操作时应注意的事项，完成预习报告。
2．实验过程中，认真操作，细心观察，深入思考，以科学的态度填写实验原始数据记录。
3．实验结束后，认真处理数据，完成思考题，并编写项目齐全、整洁、清楚的实验报告。
二、实验注意事项1．遵守实验室的各项制度，听从指导教师的安排。
2．准时进入实验室，不准吸烟、吃零食，不准大声喧哗。
3．爱护各种仪器设备（电动搅拌器、循环水真空泵、电炉、各类玻璃仪器），轻拿轻放，未经指导教师同意不得动用与本实验无关的仪器。
4．对实验中损坏的仪器应及时登记，并报告指导教师，等待处理。
5．格外注意水、电的使用，防止触电及热灼伤发生，电炉严禁直接放在实验台上加热。
6．在实验过程中，保持实验室整洁卫生，实验台面无杂物、无积水，实验完毕，一切动用过的物品应恢复原样，立即清洗用过得玻璃仪器，搞好台面和地面卫生，关好水电阀门。
7．实验数据（实验现象及产量）记录经指导教师签字后方可离开实验室。
三、实验报告实验报告是实验的总结，整理实验结果也是一种基本训练。
因此，要求各自独立完成实验报告。
实验报告文句应力求简明，书写清楚，正确使用标点。
实验报告封面上中应正确填写出课程名称、专业、班级、姓名等信息。
应在规定时间内交给指导教师批阅。
实验报告应包括下列内容：1．实验目的及要求2．实验原理3．实验步骤（包括主要仪器、药品和实验方法及步骤）4．数据记录及处理（含实验现象及产量）5．实验结果讨论与思考题实验一水击综合实验一、实验目的1．观察管道水击现象的发生、传播与消失过程，增强对水击现象的感性认识。
水力学试验指导书
流体力学——实验指导书淮海工学院土木系实验室实验一 水静压强仪 实验指导书一、演示目的1、加深理解静力学基本方程式及等压面的概念。
2、观察封闭容器内静止液体表面压力及其液体内部某空间点上的压力。
3、观察压力传递现象。
二、演示原理对密封容器的液体表面加压时，设其压力为p 0，即p 0> p a 。
从U 形管可以看到有压差计产生，U 形管与密封容器上部连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升。
由此可知液面下降的表面压力即是密闭容器内液体表面压力p 0，即p 0= p a +ρgh ，h 是U 形管液面上升的高度。
当密闭容器内p 0压力下降时U 形管内的液面呈现相反的现象，即p 0< p a 这时密闭容器内液面压力p 0= p a -ρgh ，h 为液面下降的高度。
如果对密闭容的液体表面加压时，其容器内部的压力向各个方向传递测压管中，可以看到由于A 、B 、两点在容器内的淹没深度h 不同，在压力向各点传递时，先到A 点后到B 点。
在测压管中反应出的是A 管的液柱先上升而B 管的液柱滞后一点也在上升，当停止加压时，A 、B 两点在同一水平面上。
三、演示步骤（如图）形管65放水阀A 4管B管32密封容器加压器11、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，U形管出现压差△h，在加压的同时，观察右侧A、B管的液柱上升情况。
2、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，打开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成容器内压力下降。
四、讨论1、为什么P0为表压，真空值？2、用该设备是否可以测出其它液体的重度？为什么？实验二伯努利方程仪实验指导书一、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方法。
3、验证静压原理。
二、实验装置实验装置如图1所示，在实验桌上方放有稳压水箱、实验管路、毕托管、测压管、压差板、控制阀门和计量水箱。
水力学实验指导书汇总
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 gp 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 gp 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gp 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 -= gp 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）。
6、将调压筒降至某一高度。
此时a p p <0。
流体力学与水力学实验指导书(少学时)
流体力学与水力学实验莫乃榕编华中科技大学力学系2005.8.目录§1-1 流体静力学实验……………………………………………………………( ) §1-3 动量方程实验………………………………………………………………( )§1-5 局部水头损失实验…………………………………………………………( )§1-6 文丘里流量计、孔板流量计的标定实验…………………………………( )§1-8 雷诺实验……………………………………………………………………( ) §2-1 圆柱表面压强分布的测量…………………………………………………( )第一章 流体力学基础实验本章介绍流体力学的基础实验。
基础实验是指用传统的测试手段测量流体运动的压强、速度、流量等基本参数。
这些实验都是教学大纲要求的必做实验。
§1-1 流体静力学实验1.1.1 实验目的1．观察测点的测压管水头(位置水头与压强水头之和)，加深对静压强公式的理解。
2．求未知液体的密度 1.1.2 实验装置图1.1.1 静压强实验仪图1.1.1是一种静水压强实验仪。
管1为开口测压管，管2和管3，管4和管5，管6和管7各组成一个U 形管。
管1、2、3均与水箱接通，构成一个连通器。
其中，管1与密封水箱中部某点接通。
管2、3与水箱底部某点接通。
管4和管6与水箱上方的气体压强接通。
管4、5和管6、7分别盛有两种液体，其密度为1ρ和2ρ。
水箱上方有密封阀，水箱液面上的气体与大气不相通，其压强为p 0。
调压箱通过软管与水箱接通。
上、下移动调压管就可以改变水箱中的水位，也改变水箱中密封气体的压强p 0。
如果调压筒水面高于水箱的水面，水将从调压筒流入水箱，此时，水箱中的密封气体的体积将减小，压强增大。
密封气体压强高于当地大气压，p 0>p a 。
反之，则p 0<p a 。
1.1.3 实验原理流体静力学的基本方程是=+gpz ρ常数 (1.1.1) 管1、管3、调压筒、水箱互相连通，液面与大气相通。
水力学(流体力学)实验指导书
水力学（流体力学）实验指导书编著：刘凡河北工程大学目录1、静水压强实验--------------------------------------------------------3-5页2 平面静水总压力实验-------------------------------------------- - 6-9页3、文丘里流量计实验------------------------------------------------10-12页4、雷诺实验------------------------------------------------------------12-14页5、管道沿程水头损失实验-----------------------------------------15-16页6、局部管道水头损失实验----------------------------------------17-19页7、流线演示实验-----------------------------------------------------20-21页8、伯努利演示实验--------------------------------------------------20-21页9、涡流系列演示实验------------------------------------------------22-24页实验一 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z+pC gρ=）。
2、学习利用U 形管测量液体（油）的密度。
3、建立液体表面压强0p >a p ，0p <a p 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、实验设备在一全透明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。
水力学实验指导书
实验一静水压强实验一、目的1、加深理解静水力学基本方程p=p0＋γh ；2、加深理解等压面的概念。
二、装置三、操作1、打开排气阀，使密闭容器内部与大气相通。
此时p0=p a，观察液体表面及各测压管情况，记录数据；2、关闭排气阀，提升罐上升加压。
p0>p a，观察液体表面及各测压管情况，记录数据；3、打开排气阀，使容器内回到p0=p a情况，然后再关闭排气阀开关。
提升罐下降降压，此时p0<p a，观察液体表面及各测压管情况，记录数据。
四、实验报告分别画出三种情况下测压管水位分布示意图，分析完成报告。
思考题：1、提升罐与储水罐内液面差与测压管排液面差是否一致？2、三种情况下存在哪些等压面？3、储水罐排点水后关闭，此时相当于什么情况？4、实验中存在毛细上升高度的影响吗？如有，是否需要校正数据？5、已知水的密度，如何设计测量煤油的密度？实验二雷诺实验一、目的1、观察液流运动二种型态；2、测定Rek下=dvk。
二、装置（示意图）三、操作1.实验准备。
辅助器材：秒表、量筒、温度计。
水箱保持溢流供水。
2.阀门由小逐渐开大，观察层流→紊流的变化；3.阀门由大逐渐变小，观察紊流到层流的变化。
在临界转变状态测定流量和水温度。
4.计算Rek下；5.重复2~4三次，计算Rek下的均值。
经验公式：ν=2000221.00337.0101775.0tt ++公式中ν单位为cm 2/s ，t 为水温℃思考题：实验中有哪些因素影响Rek 下测定的精度？四、实验报告 根据实验情况完成报告。
实验三 伯努力方程实验一、 目的1、 验证伯努力能量方程，加深对方程的理解；2、 根据实验数据，分析各断面各水头值变化的原因，选择一次稳定流量时，绘制测压管水头线、总水头线；3、 用文丘里流量计计算流量，与实测流量对比，计算流量系数μ，分析；4、 观察并理解毕托管测流速原理。
二、 装置示意图其它几何尺寸：d 1=d 3=d 4=14mm d 2=25 mm z=13.5cm H=52.5cm 以及计算中可能用到的数据l 01=18cm l 12=32.5cm l 23=28.5cm l 34=34.5cm 。
水力学试验指导书
实验一伯努利方程实验一、实验目的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征；3.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验测量技能。
二、实验属性综合性试验。
本实验涉及的《工程流体力学》课程知识是综合性的。
内容有：流体力学相似性原理和因次分析、流体力学连续性方程、能量方程及动量方程等。
三、实验仪器设备及器材本实验装置如下图所示：伯努利方程实验装置图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、实验流量调节阀四、实验要求实验前应预习实验报告。
实验开始前，待一切实验准备工作就绪后，报告指导教师。
在启动设备之前，必须经指导教师检查认可。
实验结束时，实验数据要经指导教师审阅、签字，并整理好实验现场后，按要求在实验记录本上填写有关内容，方可离去，严禁将实验室的任何物品带走。
实验完成后应按学校对实验报告的格式、纸张要求写出实验报告。
实验报告描述应清楚、肯定，语言通顺，用语专业、准确；结构严谨、层次清晰。
实验报告数据观察细致，记录及时、准确、真实，外文、符号、公式准确，使用统一规定的名词和符号。
实验报告的内容要求：1.实验名称；2.实验目的；3.实验原理；4.实验装置；5.实验步骤;6.实验原始数据；7.实验数据处理及结果；8.思考题分析。
五、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（i=1, 2, 3,……，n）“p av2r p av2,Z + 1 + -1-1 Z + i- + -i—― + h1丫 2 g i丫 2 g w（j）取a = a =……a =1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1 2 n yav2 八，一一，一一、一，一一通过管路的流量，即可计算出断面平均流速V及q―,从而即可得到各断面测管水头和总2g水头。
水力学实验指导书2012-3-16
伯诺里方程实验一部分：实验预习报告一、实验目的要求1．掌握恒定总流的能量方程。
2．掌握有压管流中水动力学的能量转换特性。
3．掌握渐变流过流断面压强分布。
4．认识离心惯性力对动水压强的影响。
5．掌握管流流量、压强等水动力学要素的实验量测方法。
6．掌握有压管流总水头线、测压管水头线的绘制方法。
二、实验原理均匀流或渐变流过水断面上的压强分布服从于水静力学规律。
而当水流沿弯管运动时，由于离心惯性力作用，外侧压强大，内侧压强小，过水断面上的压强分布不再服从于水静力学规律。
在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。
可以列出进口断面至另一断面的伯诺里方程式，从已设置的各断面的测压管中读出测压管水头值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速及流速水头，从而即可得到各断面测压管水头和总水头。
三、主要仪器设备及耗材主要实验设备：自循环能量方程实验仪。
实验耗材：塑料管、调速器、量筒、秒表等。
四、实验方法与步骤1．准备熟悉实验装置，记录有关常数。
2．开启水泵。
3．关闭调节阀，检查所有测压管水面是否齐平。
如不平则需查明原因并加以排除。
4．打开调节阀，观察1）测压管水头线和总水头线的变化趋势；2）位置水头、压强水头之间的相互关系；3）渐变流断面上测点（2）、（3）的测压管水头是否相同；4）弯管断面上测点（10）、（11）的测压管水头是否相同；5）当流量变化时测压管水头线和总水头线如何变化。
5．当调节阀接近全开时，测计各测压管液面读数，同时用体积法测计流量。
6．改变流量，重复上述测量2次。
7．实验完毕，关闭水泵，清理实验桌面及场地。
第二部分：实验过程记录水箱液面高程▽0= cm；上管道轴线高程▽1= cm管径记录表第三部分：结果与讨论1. 计算流速水头和总水头。
流速水头v22. 绘制最大流量下的总水头线、测压管水头线。
动量定律实验一部分：实验预习报告一 、实验目的要求1．验证恒定总流的动量方程；2．通过对动量与流速、流量等因素间相关性的分析，进一步掌握动量守恒原理。
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水力学（流体力学）实验指导书编著：刘凡河北工程大学目录1、静水压强实验--------------------------------------------------------3-5页2 平面静水总压力实验-------------------------------------------- - 6-9页3、文丘里流量计实验------------------------------------------------10-12页4、雷诺实验------------------------------------------------------------12-14页5、管道沿程水头损失实验-----------------------------------------15-16页6、局部管道水头损失实验----------------------------------------17-19页7、流线演示实验-----------------------------------------------------20-21页8、伯努利实验---------------------------------------------------------20-21页9、涡流系列演示实验------------------------------------------------22-24页实验一 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z+pC gρ=）。
2、学习利用U 形管测量液体（油）的密度。
3、建立液体表面压强0p >a p ，0p <a p 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、实验设备在一全透明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。
水箱顶部装有排气阀1K ，可与大气相通，用以控制容器内液体表面压强。
U 形管压差计所装液体为油，ρ油<ρ水，通过升降调压筒可调节水箱内液体的表面压强，另升降调压筒下降时，吸管可将量杯中水吸上来可验证有机玻璃箱为负压，如图所示。
静水压强仪设备图三、 实验原理在重力作用下，水静力学基本方程为pz C gρ+= 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pgρ两项之和为常数。
重力作用下，液体中任一点静水压强0p p gh ρ=+，0p 为液体表面压强。
0p >a p 为正压；0p <a p 为负压，负压可用真空压强v p 或真空高度v h 表示：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。
四、实验步骤1、熟悉仪器，选基准面，测记A 、B 点高度数值并记录。
2、将调压筒放置适当高度，打开排气阀1K 、K2、K3，使水箱内的液面与大气相通，此时液面压强0p =a p 。
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。
关闭排气阀1K 和与量杯相通的阀门K2，与测压管相通的阀门K3打开不变。
3、将调压筒缓慢加压升至某一高度，此时水箱内液面压强0p >a p 。
U 形管出现压差h ∆，在加压的同时，观察右侧A 、B 管的液柱上升情况，以及各测压管的液面高度变化并测记各测压管的液面标高，记录数据。
4、继续提高调压筒，重复两次。
5、打开排气阀1K 、K2使之与大气相通，将调压筒移动到适当的位置，待液面稳定后再关闭1K ，与量杯相通的阀门K2打开不变。
6、将调压筒降低至某一高度。
此时0p <a p 。
观察各测压管的液面高度变化并测记各测压管的液面标高，记录数据。
并观察量杯吸水管中的变化即负压（真空）现象，重复两次。
K，实验结束。
7、将调压筒升至适当位置，打开排气阀1五、数据处理及要求选基准面：记录A、B两点高程：▽A= ▽B=实验数据记录表要求：1.计算在三种情况下A 点B点绝对压强、相对压强。
2.计算在三种情况下水箱自由面上的压强。
3.测定油的密度，对两种实验结果进行比较。
4.通过观察现象和测量结果验证A,B两点Z+P/r=C实验二 平面静水总压力实验一、实验目的1、掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。
2、验证平面静水压力理论。
二、实验设备在自循环水箱上部安装一敞开的矩形容器，容器通过进水开关1K ，放水开关2K 与水箱相连。
容器上部放置一扇形体相连的平衡杆，如图1所示。
图1 静水总压力实验仪三、实验原理作用在任意形状平面上的静水总压力P 等于该平面形心处的压强C p 与平面面积A 的乘积：（方向垂直指向受压面）。
C P p A =对于上、下边与水面平行的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置，可采用压力图法。
静水总压力P 的大小等于压强分布图的面积Ω和以宽度b 所构成的压强分布的体积。
P b =Ω若压强分布图为三角形分布，如图2，则21P=gH b2ρ 1e=H 3式中：e —为三角形压强分布图的形心距底部的距离。
若压强分布图为梯形分布，如图2, 图3，则121P=g(H H )ab 2ρ+ 1212a 2H H e .3H H +=+式中：e —为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离。
图2本实验设备原理如图4所示，则由力矩平衡原理其中 01G L =P L g g ； 1L L e =-求出平面静水总压力 01GL P=L bL 1YeP L 0LG图4 静水总压力实验设备简图四、实验步骤1、熟悉仪器，测记有关常数。
2、用底脚螺丝调平，使水准泡居中。
3、调整平衡锤使平衡杆处于水平状态。
4、打开进水阀门1K ，待水流上升到一定高度后关闭。
5、在天平盘上放置适量砝码。
若平衡杆仍无法达到水平状态，可通过进水开关或放水开关状态，可通过进水开关或放水开关来调节进放水量直至平衡。
6、测记砝码质量及水位的刻度数并记录。
7、重复步骤4~6，水位读数在100mm 以下做3次，以上做3次。
8、打开放水阀门2K ，排干净，并将砝码放入盒中。
实验结束。
五、注意事项1、加水或放水时，要注意观察杠杆所处的状态。
2、砝码每套专用，测读砝码要看清其所注克数。
六、数据处理及要求常数：天平臂距离L0= cm; 扇形体垂直距离L= cm 扇形体宽度b= cm; a= cm;数据记录表格计算表格作用点距离e及理论静水总压力P理计算结果如下：三角形分布：e1= P1=e2= P2=e3= P3=梯形分布: e1= P1=e2= P2=e3= P3=实验三 文丘里流量计实验一、实验目的1.了解文丘里流量计测流量的原理及其简单构造。
2.通过实验测定文丘里流量计系数μ。
3.分析实验值μ的准确性，并绘出压差与流量的关系曲线。
二、实验设备（见实验装置） 三、实验原理文丘里流量计是在管道中常用的流量计。
它包括收缩段、喉管、扩散段三部分。
由于喉管过水断面的收缩，该断面水流动能加大，势能减小，造成收缩段前后断面压强不同而产生的势能差。
此势能差可由传感压差计测得。
列上述能量方程如下：（不计水头损失）221112222P P g αυαυγγγ+=+ (1) 根据连续性方程得:1122Q υωυω== (2)令121αα==解⑴⑵两式可得计算流量的公式如下：24Q d Q π==2或式中：12P P γ- 为两断面测压管水头差，也即测压计内的液面高差Δh流量计算公式：Q =理式中： K =管道的实测流量Q 实，根据实验室的设备条件，可由体积法测出。
在实际液体中，由于阻力的存在，水流通过文丘里流量计时有能量损失，故实际通过的流量Q 实一般比Q 理稍小，因此在实际应用时，上式应予以修正，实测流量与理论流量之比称为流量系数，即Q Q μ=实理四、实验步骤1.熟悉仪器，记录有关数据。
⑴ 记录仪器常数d 1、d 2，并算出k 值。
⑵ 检查测压计液面是否水平，如果不在同一水面上，必须将橡皮管内空气排尽，使两测压管的液面处于水平状态，方能进行实验。
⑶ 全部开启出水阀门。
⒉进行实验(1)启动抽水机，打开进水开关，使水进入水箱，并使水箱水面保持溢流，使水位恒定。
(2)检查实验过程中橡皮管内是否进入空气泡并挤压排气。
(3)开启进水阀门调至一较大流量，使测压计高差达到最大值，作为第一个实验点，测读并记录传感器上流量计压差Δh 的读数。
(4)用秒表和重量法测定流量，记下时间t 和重量。
(5)逐渐关小进水流量，测读Δh ，m 和t ，如此共进行6-8次。
五、注意事项每次调节流量应比较缓慢，调节完后，实验过程中不可再动前后进出水阀。
六、数据记录与处理仪器常数： d 1＝ cm ； d 2＝ cm; 桶重=K =cm2。
5/s求：流量系数μ平均=七、思考题：1.文丘里流量计在安装时，是否必须保证水平？如不水平倾斜放置，上述流量公式是否仍可应用? K值是否改变？2．绘制理论Q、实际Q与Δh关系曲线图。
实验四 雷诺实验一、实验目的1、观察层流和紊流的流动特征及其转变情况，以加深对层流、紊流形态的感性认识。
2、测定层流与紊流两种流态与断面平均流速之间的关系。
3. 通过实验计算临界雷诺数 二、实验设备(见实体实验装置) 三、实验原理同一种液体在同一管道中流动，当流速不同时，液体可有两种不同的流态。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速V ，这时候如果微启带色水阀门，带色水就会与无色水在管路中沿轴线同步向前流动，带色水呈一条带色直线，为层流运动。
如果将出口阀门逐渐开大，管路中的带色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将出口阀门继续开大，出现流动质点的横向脉动，使色线完全扩散与无色水混合，此时流体的流动状态为紊流运动。
在圆管流动中采用雷诺数来判别流态：由于雷诺数：R e d υν= (其中：υ= Q /A ，V Q T = ; 24d A π=)式中： d ─管径（cm ） υ－流体流速（cm/s ）ν －流体的运动粘度（cm 2/s ）Q ─ 流 量 （cm 3/s ） A －管路的横截面积（cm 2） V---重量法测量体积（cm 3 ） T---时间（s ）当Re Re c <(下临界雷诺数)时为层流状态，Re 2320c =；'Re Re c (上临界雷诺数)时为紊流状态，'Re c 在400012000:之间。
四、实验步骤1.启动水泵，向稳压水箱加水。
水箱水满之后，将进水阀门关小，使水箱的水位保持有一定的溢流。
2.微开出水阀门，使实验管中的水流有稳定而较小的流速。