流体力学实验 沿程水头损失实验
沿程水头损失实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除沿程水头损失实验报告篇一：沿程水头损失实验沿程水头损失实验一、实验目的要求1、加深了解圆管层流和紊流的沿程水头损失随平均流速变化的规律，绘制lghf~lgv曲线；2、掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法；3、将测得的Re~?关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。
二、实验装置本实验的装置如图7.1所示图7.1自循环沿程水头损失实验装置图1．自循环高压恒定全自动供水器；2．实验台；3．回水管；4．水压差计；6．实验管道；7．水银压差计；8．滑支测量尺；9．测压点；10．实验流量调节阀；11．供水管与供水阀；12．旁通管与旁通阀；13．稳压筒。
根据压差测法不同，有两种方式测压差：1、低压差时用水压差计量测；2、高压差时用电子量测仪（简称电测仪）量测(但本仪器暂时不能测定高压)。
本实验装置配备有：1、自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。
压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。
为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
24图7.21.压力传感器；2.排气旋钮；3.连接管；4.主机2、旁通管与旁通阀由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动，为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出）。
通过分流可使水泵持续稳定运行。
旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。
实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。
3、稳压筒为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水（不满顶）之密封立筒构成。
4、电测仪由压力传感器和主机两部分组成，经由连通管将其接入测点（图7.2），压差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。
流体力学实验沿程水头损失实验
流体力学实验沿程水头损失实验1、实验背景流体力学实验沿程水头损失实验，是检测管道内沿程水头损失的一种实验。
水头损失是指在流体穿越管道时，因管道内部阻力的影响而导致的水头的损失，有时也被称作“压降”、“水柱损失”或“支路损失”。
2、实验简介流体力学实验沿程水头损失实验，以水为试介质研究水力学系统中管段内部沿程水头损失情况。
实验中，试介质以恒定流量从原始口流进管段，然后在管段的各个流量节点处（一般为管段的头、中、尾端）测量出口水头，以计算各流量节点的沿程水头损失力学量。
3、实验装置实验装置由源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱组成。
在源池中放入水，流量计控制入口水流量，管道段1将水从源池传输至水头测量箱，通过水头测量箱测量出口水头，管道段2从水头测量箱传输至终端保持绝对空间关系；准确流量计用于控制入口水流量，并以L/s作为单位。
4、实验方法（1）连接实验装置：将源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱依正确方法接连，并安排管道段1和管道段2在上下水头测量箱之间的水管分布形状为等距、均匀曲线分布。
（2）进行实验：在管段中逐步增加流量，记录出口水头及入口流量，并计算管段沿程水头损失量。
控制流量的步进及时间间隔，根据实验要求调节，实验中流量控制最好以步进方式增加，以获得较大量程的测量结果。
（3）测量出口水头：采用水头测量箱测量出口水头，并及时记录出口水头，一般多次测量后取平均值，以真实反映出口水头。
（4）数据处理：根据测量的结果，绘制出管段入口流量-出口水头的曲线，拟合该曲线，确定各流量点沿程水头损失量。
5、实验结果探讨通过流体力学实验沿程水头损失实验可以获得管段内各流量点的沿程水头损失量，从而更客观地分析管道水力特性，为更精确地计算水力系统水头和流量，以及实施管段针对性设计提供支持。
流体力学实验-沿程水头损失实验
流体力学实验-沿程水头损失实验沿程水头损失实验是一种常用的流体力学实验方法。
本实验旨在通过测量不同流量下导管内水头的变化，探究水流在管道中的特性，并计算出沿程水头损失的大小。
实验过程中，需要使用一定量的设备和仪器，并依照操作规程严格进行。
一、实验原理在流体运动的过程中，由于各种因素的影响，水流到达管道出口时就会形成一定的水头损失。
这种损失会导致水的动能和势能的减少。
导致水头损失的因素很多，例如摩擦力、弯头和阀门等等。
沿程水头损失是影响管道流量的重要因素之一。
通过实验测量可以发现，当液体在管中流动时，由于各种因素的作用，流速呈现先逐渐增大，后逐渐减小的趋势。
在这个过程中，水头随着流速的变化而发生变化。
沿程水头损失实验能够检测和量化这种损失，帮助我们更好地理解流体在管道内的运动规律。
二、实验所需设备和仪器（1）液体水箱：用于储备待测液体；（2）毒品测量器（由简单涡街流量计构成）：测量深度流速；（3）压力计：测量流体在管道中的压力；（4）导管：作为流体运动的通道；（5）阀门：控制导管内流体的流量；（6）流速表：快速计算流速。
三、实验操作流程1. 准备实验设备和仪器，将液体水箱放在实验桌上，管道立管和直管网络由导管、液压复位气缸和阀门等组成，将导管挂在垂直的脚手架上，管径不小于50mm2. 开启导管上部的阀门，逐渐调整下部阀门大小，将待检液体注入导管中，在该示教器试验过程中，我们用的是清水。
3. 将导管上、下部的阀门均调节到合适位置，以确保在导管内的液体水头的压力和流速稳定，然后测量液体水头的压力，记录数据。
4. 依次打开各阀门，逐渐调整流量，测量不同流量情况下的水头压力，记录数据。
5. 计算不同流量下导管内水头损失的大小。
四、实验注意事项1. 操作前需要进行充分的安全措施，确保实验过程安全。
2. 实验过程中应当注意，避免液体溅出，尤其是在调节水流时。
3. 在测量时应当减少干扰，尽可能保证测量数据的精确性。
水力学 沿程水头损失演示实验
水力学 流体力学
课程教学实验指示书
沿程水头损失量测实验
原理简介
z 对于通过直径不变的圆管的恒定水流，沿程水头损失为：
hf
= (z1 +
p1 ρg
)
−
(
z
2
+
p2 ) = Δh ， ρg
即上下游量测断面的比压计读数差。沿程水头损失也常表达为：
hf
=λ
l d
v2 2g
，
的变化规律。
3. 根据紊流粗糙区的实验结果，计算实验管壁的粗糙系数n值及管壁当量粗糙ks值，并与莫
迪图比较。
实验步骤
1. 预习实验指示书，认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。 2. 查阅用测压管量测压强和用体积法或三角堰法量测流量的原理和步骤。
沿程-2
3. 开启上下游阀门排气，检查下游阀门全关时，各个测压管水面是否处于同一水平面上。 如不平，则需排气调平。
z 粗糙系数 n 可按下列公式进行计算：
n=
λ
1
R6
，
8g
式中 R 为管道的水力半径，圆管的水力半径 R = d/4，该式适用于紊流粗糙区。
实验设备
本实验分别在直径不同的玻璃管、细铜管、粗铜管、粗铁管和人工加糙管中进行。由于 不同管道中流量和水头损失的数值差别很大，故采用不同的量测方法。各组可按照所选管道， 采用相应的设备及量测仪器。
注意事项
1. 实验时一定要待水流恒定后，才能量测数据。 2. 两个以上同学参加量测实验，读测压管高程、掌握阀门、测量流量的同学要相互配合。 3. 注意爱护秒表等仪器设备。 4. 实验结束后，将上游阀门关闭。
附：直角形三角薄壁堰流量公式
沿程水头损失实验
沿程水头损失实验..
沿程水头损失实验是通过设计实验，测定水流通过水管、水槽等管道的沿程水头损失，以研究其中流体力学和输水技术问题的实验方法。
实验步骤：
1.准备实验仪器，包括水泵、流量计、压力计、水管、水槽等。
2.将实验仪器连接好，并预备好测量所需的参数，如水流量、
水管径等。
3.将水泵启动，调节流量和压力，使水流通过管道。
4.在测量各轮水头损失的同时，记录流量、压力等参数，以便
后续分析。
5.根据所得数据计算出各段水头损失的数值，并分析其原因。
实验注意事项：
1.实验中需要精确测量各项参数，如流量、压力等，以保证数
据的准确性。
2.水泵和管道等设备要保持良好的状态，以确保实验的稳定性
和精确性。
3.实验过程中需要注意安全问题，如防止水管爆裂等设备异常
情况的发生。
4.实验结束后要清理实验仪器，保持其干净整洁。
沿程水头损失 实验报告
沿程水头损失实验报告沿程水头损失实验报告引言：沿程水头损失是指水流在流动过程中由于各种因素的作用而导致能量损失的现象。
在工程设计和水力学研究中，准确估计和控制沿程水头损失对于保证工程安全和水资源的合理利用至关重要。
本实验旨在通过实际测量和分析，探究沿程水头损失的特点和影响因素，为相关领域的研究和应用提供参考。
实验装置与方法：本实验采用了一条直管道模型，模拟了实际工程中的水流情况。
实验装置包括进水管、直管道和出水管，通过调节流量控制阀来控制水流的速度。
实验中使用了压力传感器和流量计等仪器设备，对水流的压力和流速进行了测量。
实验过程与结果：首先，我们设置了不同的流量条件，分别测量了不同位置处的水流压力和流速。
通过实验数据的分析，我们得到了沿程水头损失的变化规律。
结果表明，在相同流量条件下，沿程水头损失随着流动距离的增加而逐渐增大。
这是因为水流在通过直管道时，受到了阻力、摩擦和弯曲等因素的影响，从而导致了能量的损失。
同时，我们还发现水头损失的增加速度随着流量的增加而加快，这意味着在高流量条件下，沿程水头损失更为显著。
进一步分析发现，沿程水头损失还受到管道粗糙度、流速和管道长度等因素的影响。
实验中我们通过改变管道的材质和长度，以及调节流量控制阀来模拟不同工程条件下的水头损失情况。
结果表明，管道的粗糙度越大，水头损失越明显；管道长度的增加也会导致水头损失的增加。
此外，流速的变化对水头损失的影响较为复杂，低流速时水头损失较小，但过高的流速同样会导致能量的损失。
讨论与结论：通过本次实验，我们对沿程水头损失的特点和影响因素有了初步的认识。
实验结果表明，沿程水头损失是一个复杂的现象，受到多种因素的综合影响。
在实际工程中，我们应该根据具体情况，综合考虑各种因素，并采取相应的措施来减小水头损失，提高水流的利用效率。
总之，沿程水头损失是水力学研究和工程设计中的一个重要问题。
本实验通过实际测量和分析，揭示了水头损失的变化规律和影响因素，为相关领域的研究和应用提供了参考。
实验二-沿程水头损失量测实验
实验二 沿程水头损失量测实验
一、实验目的
1. 学会测定管道沿程水头损失系数的方法。
2. 分析圆管恒定流动的水头损失规律，验证在各种情况下沿程水头损失f h 与平均流速υ的变化规律。
二、实验原理
对于通过直径不变的圆管的恒定水流，沿程水头损失为：
即上下游量测断面的测压计读数差。
沿程水头损失也常表达为：
λ称为沿程水头损失系数，为上下游量测断面之间的管段长度，d 为管道
直径，为断面平均流速。
若在实验中测得 和断面平均流速，则可直接得到沿程水头损失系数：
其中为水的运动粘滞系数，不同流动型态及流区的水流，其沿程水头损失与断面平均流速的关系是不同的。
层流流动中的沿程水头损失与断面平均流速的
1次方成正比；紊流流动中的沿程水头损失与断面平均流速的次方成正比。
沿程水头损失系数λ是相对粗糙度/s k d 与雷诺数Re 的函数，s k 为管壁当量粗糙，圆管层流流动
光滑圆管紊流流动可取
可见在层流流动和紊流光滑区，沿程水头损失系数只取决于雷诺数。
流体力学实验-沿程水头损失实验
(三）沿程水头损失实验一、实验目的要求：1、掌握管道沿程阻力系数的测量技术和应用气—水压差计及水—水银多管压差计测量压差的方法；2、加深了解圆管层流和湍流的沿程损失随平均流速变化的规律；R曲线与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验结果分析能力。
3、将测得的λ～e二、实验装置：Array自循环沿程水头损失实验装置图本实验装置如图8.1所示，图中：1.自循环高压恒定全自动供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水压差计；5.测压计6. 实验管道；7.水银压差计；8.滑动测量尺；9. 测压点； 10. 实验流量调节阀门； 11.供水管与供水阀； 12.分流管与分流阀。
hh三、实验原理：由Darcy-Weisbach 公式g d l h f 22νλ= 得沿程损失系数222Q h Kl dgh f f ==νλ其中：l gd K 852π=四、实验方法与步骤：1、搞清各组成部件的名称、作用及工作原理。
检查蓄水箱水位并记录有关实验常数。
2、供水装置有自动启闭功能，接上电源以后，打开阀门，水泵能自动开机供水，关掉阀门， 水泵会随之断电停机。
若水泵连续运转，则供水压力恒定，但在供水流量很小时（如层流实验）,水泵会时转时停，供水压力波动很大。
旁通阀门12的作用是为了小流量是用分流来增加水泵的出水量，以避免时转时停造成的压力波动现象。
3、排气：按下列程序进行[对水压差计] 开启分流阀12 / 松开止水夹 / 开启供水阀11 / 启闭流量调节阀10若干次 / 关闭阀11 / 开启阀10 / 旋开旋塞F1 /（待水压差计中水位降至近零高程）再拧紧F1 / 开启阀10和11。
[对调压筒充水排气] 当筒中水位过低（接近进口高程时）,开启供水阀11 / 关闭调节阀10 / 斜置调压筒，自动充水至2/3以上筒高 / 启闭阀10若干次，直至气泡排尽为止。
4、不允许水压计上的止水夹没有夹紧时，用水银差压计进行大流量实验，否则会使"U"型测压管内的气体流入连通管里，而且测压点上的水静压能有部分转换成流速动能，造成实测水银压差严重失真。
《工程流体力学》沿程水头损失与平均流速的关系实验
《工程流体力学》沿程水头损失与平均流速的关系实验
【实验目的】
验证沿程水头损失与平均流速的关系。
【实验装置】
在流体力学综合实验台中，本实验涉及的部分有沿程水头损失实验管、阀门、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，时间及温度可由显示面板直接读出。
【实验原理】
对沿程阻力两测点的断面列伯努利方程
w
h g u a pg P Z g u a pg P Z +++=++2//2//2
2
11112222
因实验管段水平，且为均匀流动：f w h h u u d d Z Z ====∴;;;212121
得：h pg P pg P h f ∆=-=//21，本式中： w h 为测压管水头差即为沿程水头损失。
由此式求得沿程水头损失，同时根据实测流量计算平均流速u ，将所得w h ，u 数据点绘在对数坐标纸上，就可确定沿程水头损失与流速的关系。
【实验内容】
测定沿程水头损失h ∆及其对应平均流速，绘制lghf-lgu 关系曲线。
【实验步骤】
（1）开启调节阀门，读出测压计水面差； （2）用体积法测量流量，并计算出平均流速；
（3）将实验的w h 与计算得出的u 值标入对数坐标纸内，绘出lghf-lgu 关系曲线； （4）调节阀门逐次由大到小，共测定8次；
【实验数据记录】
仪器常数：d= cm, A= cm2 L= m, t= ℃
表 3-1 沿程水头损失及平均流速记录表。
4.沿程水头损失实验
湍流实验测量时用管夹关闭压差计连通管，压差由数显压差仪测量，流量用
智能化数显流量仪测量。
验 1) 调零。启动水泵，全开阀 11，间歇性开关旁通阀 13 数次，以排除连通管
实 中的气泡。然后，在关闭阀 11 的情况下，管道中充满水但流速为零，此时，压差
学 仪和流量仪读值都应为零，若不为零，则可旋转电测仪面板上的调零电位器，使
由伯努利方程可得
hf
=
(z1
+
p1 ρg
)
−
(z2
+
p2 ρg
)
=
∆h
沿程水头损失 hf 即为两测点的测压管水头差∆h，可用压差计或电测仪测得。
-3-
2．圆管层流运动
λ = 64 Re
3．管壁平均当量粗糙度∆在流动处于湍流过渡区或阻力平方区时测量，可由 巴尔公式确定
1 = −2lg[ ∆ + 4.1365(ν d ) 0.89 ]
过均压环与测点管嘴相连通。
(5) 本实验仪配有压差计 4（倒 U 型气-水压差计）和压差仪 8，压差计测量范
验 围为 0~0.3 mH2O；压差电测仪测量范围为 0~10 mH2O，视值单位为 10-2 mH2O。
实 压差计 4 与压差电测仪 8 所测得的压差值均可等值转换为两测点的测压管水头
学 差，单位以 m 表示。在测压点与压差计之间的连接软管上设有管夹，除湍流实验
− −
lg hf1 lgv1
。将从图上求得的
m
值与已知各流区的
m
值进行
比较验证。
(3)完成设计性实验。
-4-
六、 分析思考题 1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？实验管道倾斜安装是否影响实
沿程水头损失实验报告
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
1．记录有关常数
圆管直径 0.65 测量段长度
常数 =1.65
2．实验记录及计算表
次
序
体积
V
cm3
时
间
t
/s
流量
Q
cm3/s
流速
Cm/s
水
温
˚C
粘度
*0.001
cm2/s
雷
诺
数ห้องสมุดไป่ตู้
Re
压差cm
沿程
阻力
cm
沿程阻力系数
Re<2320
3、掌握管道沿程阻力系数的测量技术及压差计的测量方法。
4、分析沿程阻力系数与雷诺数Re的关系。
二、实验原理
由达西公式得 （1.1）
另有能量方程对水平等直径圆管可得 （1.2）
压差可由压差计或电测。对于多管式水银压差有下列关系：
（1.3）
式中， 、 分别为水银和水的容重； 为汞柱总差
三、使用仪器、材料
沿程损失实验损失实验仪器由自循环供水器（循环水泵）、供水阀、旁通阀、无极调速器、试验管道、水封器、压力传感器、电测仪、压差计（气阀、滑动测量尺）、流量调节器、接水盒、回水管等组成。
四、实验步骤
（一）实验准备
1.检查实验装置。看实验设备是否连接完善。
2.开启所有阀门，（包括进水阀、旁通阀、流量调节阀）。
3)关闭流量调节阀，观察测压架内两水柱是否齐平，不平，找出原因并排除；齐平，实验准备完成，实验开始。
（二）层流实验
5.全开进水阀、旁通阀，微开流量调节阀，当实验管道两点压差小于2cm(夏天)~3cm（冬天）时，管道内呈层流状态，待压力稳定，测量流量、温度、测压管内压差。
沿程水头损失实验
沿程水头损失实验前言：确定沿程水头损失，首先得弄清沿程阻力系数的变化规律。
1933年尼古拉兹采用不同粒径的人工粗砂粘于管道内壁模拟粗糙的方法进行了一系列管道实验，得出了管道沿程阻力系数变化的一般规律。
（1）雷诺数Re<2000 时，水流为层流，λ与Re 呈倒数关系，且λ=64/Re. （2）2000<Re<4000 时，层流向紊流过渡，Re 为λ的主要影响因素.（3）Re>4000 时，水流处于紊流状态：（a ）当Re 较小时，由于粘性底层较厚，从而掩盖了圆管内壁粗糙度，流动处于紊流光滑区，λ只与Re 有关，即λ=f （Re ）；（b ）当Re 很大时，管壁糙面凸起完全深入管内紊流流核，沿程阻力主要受水流流经管壁糙面凸起时形成的小旋涡影响，流动处于紊流粗糙区，λ 由相对粗糙度Δ/R （R 为水力半径，下同）决定，λ=f （Δ/ d ）；（c ）当Re 介于紊流光滑区与粗糙区之间时，λ 由Re 和Δ/d 共同决定，流动处于紊流过渡粗糙区，λ=f （Δ/d ，Re ）。
1937 年泰科斯达在人工加糙明渠中进行了沿程阻力实验，得出了与尼古拉兹实验相似的论，说明管流和明渠流具有相同的变化规律.为满足工程实际应用的需要，人们通过实验总结出许多经验或半经验公式λ 如适用于紊流光滑区的布拉修斯公式，适用于过渡粗糙区的柯—怀公式，适用于紊流光滑区的尼古拉兹经验公式，莫迪图经验公式，本实验采用莫迪图经验公式进行对比分析。
摘要：本次实验内容有，测量沿程阻力系数λ，通过与莫迪图对比分析其合理性，提高实验成果分析能力；绘制lg lg f h V -曲线，加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律。
实验原理由达西公式22f L V h d g λ= 得2222221(/)4f f fgdh gdh h d Q KL L Q πλυ===25/8K gd L π=其中h f 为水头损失，λ为沿程阻力系数，L 为管道长度、d 为管道内径，V为平均流速，另由能量方程对水平等直径圆管可得12()/f h p p h γ=-=∆△h 为测压管的液面高差 实验装置实验方法与步骤准备Ⅰ 对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理；记录有关实验常数：工作管内径d 和实验管长L 。
重大流体力学实验5(沿程水头损失)
1）关闭压差计连通管上的止水夹，全开流量调节阀，15秒时间测算流量、测读电测仪读数、测量水体的温度。
2）逐步关小循环水泵上的旁通阀，使电测仪读数第一次递增150cm，第二次关闭，分别记录相应数据。
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
沿程水头损失与沿程阻力系数计算表
序号
体积V/
时间t/s
371.14
27.4
0.00850
30000
103
7
1816
7.2
252.2
664.79
27.9
0.00840
55000
283
8
1534
4.8
319.6
842.46
28.5
0.00829
71000
407
六、实验结果及分析
流量Q/( /s)
流速v/(cm/s)
水温T/
黏度 /(c /s)
雷诺数Re
压差计读数
沿程水头损失 /cm
沿程阻力系数
Re<2000 =64/Re
1
460
180
2.56
6.75
24.8
0.009
520
23.6
23.3
0.3
0.12
2
808
180
4.49
11.84
25.9
0.00898
916
23.7
23.1
4、分析沿程阻力系数与雷诺数 的关系。
二、实验原理
两过流断面之间的总水头损失等于沿程损失，等于两断面的测压管水头差。 ，有压圆管流的沿程水头损失计算公式变为：
在层流运动中，沿程阻力系数为：
流体力学实验 沿程水头损失实验
5.层流—紊流过渡区测量：继续调大流量，使 大约2cm。同样测量流量Q，水温t,并记录压差计读数 ；微调大流量，每次约递增1-2压差，测量三组流量。
36844
160
0.01479
7
538
11.90
216.81
558.57
30.0
7.919
49587
258
0.01345
8
921
11.90
265.21
683.27
30.2
7.885
60915
375
0.01306
注意：λ保留有效数4~5位， Re保留整数，计算常数K保留三位，其余两位。
3.绘制lgv-lg 曲线，并确定直线斜率。
《流体力学，泵与泵站综合实验》实验报告
开课实验室：流体力学实验室年月日
学院
年级、专业、班
姓名
成绩
课程
名称
流体力学与水泵综合实验
实验项目
名称
沿程水头损失实验
指导教师
教师评语
教师签名：
年月日
一、实验目的
1.加深理解圆管层流和紊流的沿程水头损失随流速变化的规律。
2.掌握管道沿程水头损失的测量方法。
3.掌握管道沿程阻力系数的测量技术及压差计的测量方法。
2.均匀流的沿程水头损失
hf=(Z1+P1/γ)-(Z2+P2/γ)
hf=λ•L/d•υ2/2g
λ=K•hf/Q2
K=π2gd5/8L
沿程水头损失实验报告
沿程水头损失实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，探究沿程水头损失的特点和规律，加深对流体力学中水头损失的理解，并提高实验操作技能。
二、实验原理。
沿程水头损失是指流体在管道中流动过程中由于摩擦力和局部阻力等因素导致的水头损失。
根据伯努利方程，流体在不同位置的水头损失可表示为Δh=ΣhL，其中Δh为总水头损失，ΣhL为各种损失的总和。
在实际管道中，水头损失主要包括摩擦损失、局部阻力损失和突然扩大或收缩处的损失。
三、实验仪器和设备。
1. 水泵。
2. 直径不同的管道。
3. 流量计。
4. 压力表。
5. 水桶。
6. 水尺。
7. 实验台架。
四、实验步骤。
1. 将水泵接通电源，使其工作正常。
2. 将流量计、压力表等设备连接到管道上。
3. 打开水泵，调节流量，记录不同流速下的压力和水位。
4. 根据实验数据计算不同位置的水头损失。
5. 对实验数据进行分析和总结。
五、实验数据及结果。
通过实验测得不同流速下的压力和水位数据，根据实验数据计算得到不同位置的水头损失。
实验结果表明，在管道内部摩擦力较大的地方，水头损失较大；而在突然扩大或收缩处，水头损失也较为显著。
实验数据与理论计算结果基本吻合，验证了水头损失的特点和规律。
六、实验分析。
通过本次实验，我们深刻认识到了沿程水头损失的特点和规律。
在实际工程中，合理减小水头损失对于提高管道输送效率至关重要。
因此，我们需要在设计和施工中充分考虑水头损失的影响因素，采取有效措施减小水头损失，确保管道运行的稳定和高效。
七、实验总结。
本次实验通过实际操作，深入探究了沿程水头损失的特点和规律，加深了对流体力学中水头损失的理解。
通过实验数据的分析和计算，验证了水头损失的影响因素和计算方法。
在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高实验操作技能，加深对流体力学理论知识的理解，为工程实践提供坚实的理论基础和技术支持。
八、参考文献。
1. 《流体力学》，朱光华，清华大学出版社。
2. 《流体力学实验指导》，李强，北京大学出版社。
沿程水头损失实验报告
沿程水头损失实验报告沿程水头损失实验报告引言：沿程水头损失是指水流在河道或管道中流动过程中由于摩擦、扩散等原因而损失的能量。
对于水力工程设计和水资源管理来说，准确测定和计算沿程水头损失至关重要。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，探究沿程水头损失的特点和影响因素。
实验设备和方法：本次实验使用了一条模拟河道和一台流量计。
实验过程如下：1. 将流量计安装在模拟河道的起点，并校准流量计，确保测量结果准确可靠。
2. 在模拟河道的不同位置设置测点，并测量每个测点处的水位和流量。
3. 根据实测数据，计算出每个测点处的水头。
实验结果与分析：通过实验测量和数据分析，我们得到了以下结果：1. 沿程水头损失随着流动距离的增加而逐渐增大。
这是由于水流在河道或管道中摩擦阻力的存在，使得水流的动能逐渐转化为内能而损失掉。
2. 沿程水头损失与水流的流速和管道材料有关。
在相同流速下，不同材料的管道会产生不同的摩擦阻力，从而导致不同程度的水头损失。
3. 沿程水头损失还与河道或管道的形状和横截面积有关。
当河道或管道的横截面积变化较大时，水流的速度和压力也会发生变化，从而导致水头损失的增加。
4. 沿程水头损失还与流量的大小有关。
在相同河道或管道条件下，流量越大，摩擦阻力越大，水头损失也就越大。
结论：通过本次实验，我们深入了解了沿程水头损失的特点和影响因素。
在实际水力工程设计中，准确测定和计算沿程水头损失对于保证工程的安全运行和有效利用水资源至关重要。
因此，我们应该根据实际情况选择合适的计算方法和模型，以减小水头损失，提高水力工程的效益。
进一步研究：虽然本实验对沿程水头损失进行了初步的探究，但仍有许多方面可以进一步研究。
例如，可以通过改变河道或管道的形状、材料和横截面积，来研究它们对水头损失的影响。
同时，可以探究不同流量下的水头损失规律，并与理论模型进行比较，以验证模型的准确性和适用性。
结语：沿程水头损失是水力工程中一个重要的问题，对于保证工程的安全运行和有效利用水资源具有重要意义。
流体力学实验
p1 U p2 U 0 0 g 2 g g 2 g
由一维流动连续性方程
（a)
A2 U1 U 2 A1
(b)
将式(b)代入到式(a)，整理得
又：
2( p1 p2 ) U2 2 [1 ( A2 / A1 ) ]
p1 p2 ( 液 ) gh液
Rek
当
Ud Re Re.k 2000,层流
Uk d
Re Re
Ud
Ud
: 2000 4000, 过渡流 4000, 紊流
d) 水力坡度
J hl / l
2)测量与计算 a) 计算雷诺数
v
Re
Ud
0.01775 1 0.0337t 0.000221t 2
2 d2 2 g h
( p孔前 p孔后 )
CO
C0值 A0 c 孔板流量系数 0与m的值 (m )
及Re(
U 1D1
) 有关（右图），
A1
m=0.7 m=0.6 mi Re 对数坐标
2）文丘里(Venturi)流量计
工作原理：
以文丘里管的水平轴线所在水平面作为基准面。
列截面1-1，2-2的伯努利方程:
2实验原理 1） 沿程阻力损失与流体流态间的关系
a) 雷诺实验
D F E A
1 2
G
?△ hh
C
1
2
U由小 大，上临界速度U 不稳定
' k
U由大 小，下临界速度Uk固定
层流
过渡流
.................... ....................
沿程水头损失实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除沿程水头损失实验报告篇一：沿程水头损失实验沿程水头损失实验一、实验目的要求1、加深了解圆管层流和紊流的沿程水头损失随平均流速变化的规律，绘制lghf~lgv曲线；2、掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法；3、将测得的Re~?关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。
二、实验装置本实验的装置如图7.1所示图7.1自循环沿程水头损失实验装置图1．自循环高压恒定全自动供水器；2．实验台；3．回水管；4．水压差计；6．实验管道；7．水银压差计；8．滑支测量尺；9．测压点；10．实验流量调节阀；11．供水管与供水阀；12．旁通管与旁通阀；13．稳压筒。
根据压差测法不同，有两种方式测压差：1、低压差时用水压差计量测；2、高压差时用电子量测仪（简称电测仪）量测(但本仪器暂时不能测定高压)。
本实验装置配备有：1、自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。
压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。
为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
24图7.21.压力传感器；2.排气旋钮；3.连接管；4.主机2、旁通管与旁通阀由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动，为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出）。
通过分流可使水泵持续稳定运行。
旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。
实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。
3、稳压筒为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水（不满顶）之密封立筒构成。
4、电测仪由压力传感器和主机两部分组成，经由连通管将其接入测点（图7.2），压差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。
沿程水头损失测量实验
沿程水头损失测量实验一、实验目的要求1. 加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制曲线；lg lg f h v 2. 掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法；二、实验装置根据压差测法不同，有两种型式：型式 I 压差计测压差。
低压差用水压差计量测；高压差用水银多管式压差计量测。
型式 II 电子量测仪测压差。
低压差仍用水压差计量测；而高压差用电子量测仪（简称电测仪）量测。
与型式I 比较，该型唯一不同在于水银多管式压差计被电测仪所取代。
本实验装置配备有：1.自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器有离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。
压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。
为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
2.旁通管与旁通阀由于本实验装置所采用的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动。
为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出），通过分流可使水泵持续稳定运行。
旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。
实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。
3.稳压筒 为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水（不满顶）之密封立筒构成。
4.电测仪 由压力传感器和主机两部分组成。
经由连通管将其接入测点。
压差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。
三、实验原理由达西公式 22f L v h d gλ=得2222221()4f f f gdh gdh h d Q K L v L Qπλ=== （7.1） 248K gd π=L另有能量方程对水平等直径圆管可得12()f h p p =− （7.2）压差可由压差计或电测。
对于多管式水银压差有下列关系：*122143()(1)()12.6m f m p p h h h h h ωωh γγγ−==−−+−=Δ 2143()m h h h h h Δ=−+− （7.3）式中，m γ、ωγ分别为水银和水的容重；m h Δ为汞柱总差四、实验方法与步骤a) 实验准备1、 检查实验装置。
5、沿程水力损失实验
五、沿程水力损失实验一、实验目的1．加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制lg h f～l gc曲线；2．掌握管道沿程阻力系数的测量技术；3．将测得Re～λ关系值与莫迪图对比，分析其合理性。
二、实验装置1、流体力学综合实验台（如图所示）流体力学综合实验台1、供水箱2、水泵3、上水管4、溢流水箱5、恒压水箱6、染色计漏斗7、伯努利方程组件8、局阻组件 9、雷诺实验组件 10、测压计 11、流量调节阀 12、备件箱 13、计量水箱 14、实验桌2．沿程阻力损失实验组件（如图所示,单位：cm）三、实验原理根据达西公式g c d L h f 22λ=，可反推沿程阻力系数λ为： 222221)4(212v f v f f q h K q d L gdh c L gdh ===πλ式中，系数Lgd K 852π=。
再对1、2两有效截面列伯努利方程，可求得水平等径圆管的沿程水头损失f h 为：g p p h f ρ21-=式中，压差21p p -可用测压管高度差获得。
四、实验方法与步骤1．记录有关实验常数：工作管内径ｄ和实验管长Ｌ。
2．启动水泵。
接通电源，水泵自动开启，向水箱供水。
3．实验装置通水排气后，即可进行实验测量。
逐步打开流量调节阀11，在不同流量下测定长管两侧测压管水头，并进行记录。
每次调节流量时，均需稳定一段时间，流量愈小，稳定时间愈长； 层流段：应在两管高度差△h ～20mm Ｈ2Ｏ量程范围内，测记4组数据。
紊流段：开大流量，测记6组数据。
直至测出最大的h 值。
4、测量数据结束后，可打开染色计，观察流线情况，为判断流动状态提供依据。
五、实验记录1．记录有关常数：d=______________mm ；L=_________________m 。
温度： 运动黏度：2．实验记录、计算 表1：实验记录、计算表六、实验分析与讨论1．绘制 lghf～lgc曲线，根据具体情况连接各点，画出近似曲线，通过与标准尼古拉茨曲线比较，标出相应的流动状态区间。
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4
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38.93
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0.0293
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356
14.21
162.82
419.48
29.5
8.004
2.均匀流的沿程水头损失
hf=(Z1+P1/γ)-(Z2+P2/γ)
hf=λ•L/d•υ2/2g
λ=K•hf/Q2
K=π2gd5/8L
三、使用仪器、材料
沿程水头损失实验仪由自循环供水器（循环水泵），供水阀，旁通阀，无级调速器，试验管道，水封器，压力传感器，电测仪，差压计（气阀，滑动测量尺），流量调节阀，接水盒，回水管等组成
四、实验步骤
1.熟悉实验仪器，记录有关参数。打开电测仪电源，预热10min。
2.调试仪器：全开供水阀和旁通阀，启动水泵供水，打开流量调节阀，排净实验管道内气体后关闭流量调节阀，松开压力传感器上旋钮 ， ，使之渗水并排气，排净后拧紧 ， 。
3.校零：检查压差计压差是否为零（允许1mm误差），若不能达到要求则应重新调试至零。然后将电测仪读书调制零。
4.分析沿程水头系数和雷诺数的关系。
二、实验原理
1.基本理论
流体运动过程中，将产生两种阻力和两种水头损失，即沿程阻力和局部阻力；沿程水头损失和局部水头损失。由于流体黏性影响，在流体流动的边界条件（几何形状，面积，方向）沿程不变时，均匀分布在流程上，与流程长成正比的阻力称沿程阻力，由此产生的水头损失称沿程水头损失。由于流体的流动边界条件突变，如过流断面形状，面积变化或流动方向改变所引起的阻力称局部阻力，由此产生的水头损失称局部水头损失。
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
1.记录有关参数，常数：
管道直径d=0.703cm 实验段长度L=85cm 计算常数K=π2 ≈2.4498cm5/s2
2.实验记录与计算：
序
号
体积V/cm5
时间t/s
流量Q/（cm5/s）
流速υ/cm/s
水温T/℃
黏度ν*10-3/cm2/s
雷诺Re
压差计读数/cm
6. 紊流区测量：待Re接近4000，完成层流—紊流过渡区测量。关闭压差计连通管上的进水夹，全开流量调节阀，逐步关小旁通阀，使电测仪每次递增100-150cm。测量流量Q，水温t,并记录读取电测仪读数；重复上方法，测3-5组流量。
7.测完后，全开旁通阀，重新校零，看差压计（重新打开）是否为零。无误差后整理仪器。
沿程水头损失 /cm
沿程阻力系数λ
1
356
210.00
1.69
4.35
27.0
8.570
357
25.22
24.94
0.28
0.23925
2
538
210.00
2.56
6.60
27.5
8.477
542
25.61
24.8
0.36
0.17348
3
921
210.30
4.34
11.18
27.9
8.430
936
25.35
制作方法：将 ，υ扩大10倍后取对数，可得到数据如下：
1
2
3
4
5
6
7
8
lgυ
1.6385
1.8195
2.0484
2.1796
2.2214
3.6227
3.7471
3.8346
lg
0.4472
0.5563
1.1239
1.4440
1.5185
3.2041
3.4116
3.5740
六、实验结果及分析
《流体力学，泵与泵站综合实验》实验报告
开课实验室：流体力学实验室年月日
学院
年级、专业、班
姓名
成绩
课程
名称
流体力学与水泵综合实验
实验项目
名称
沿程水头损失实验
指导教师
教师评语
教师签名：
年月日
一、实验目的
1.加深理解圆管层流和紊流的沿程水头损失随流速变化的规律。
2.掌握管道沿程水头术及压差计的测量方法。
36844
160
0.01479
7
538
11.90
216.81
558.57
30.0
7.919
49587
258
0.01345
8
921
11.90
265.21
683.27
30.2
7.885
60915
375
0.01306
注意：λ保留有效数4~5位， Re保留整数，计算常数K保留三位，其余两位。
3.绘制lgv-lg 曲线，并确定直线斜率。
4.层流区测量：当流体流速较小，流体处于层流状态，稳定2—3min，测量流量Q，水温t,并记录压差计读数 ；微调大流量，重复上面步骤，测量三组流量，在Re接近2000时，完成层流区测量。
5.层流—紊流过渡区测量：继续调大流量，使 大约2cm。同样测量流量Q，水温t,并记录压差计读数 ；微调大流量，每次约递增1-2压差，测量三组流量。