清华水力学实验10孔口
孔口流量公式
孔口流量公式孔口流量公式是水力学和流体力学中一个重要的概念。
在咱们日常生活里，其实也能经常发现它的影子。
先来说说孔口流量公式到底是啥。
简单讲，孔口流量公式就是用来计算通过一个孔口的液体或者气体流量的。
一般的表达式是：Q = A ×C × √(2gh) 。
这里的 Q 表示流量，A 是孔口的面积，C 是流量系数，g 是重力加速度，h 是孔口上下游的水头差。
举个例子，咱就说家里的水龙头。
当你把水龙头拧开，水哗哗地流出来，这时候水的流量就可以用孔口流量公式来算一算。
假设水龙头的出水口就是那个孔口，咱们知道出水口的大小，再测量一下水压的差别，就能算出水流的快慢啦。
我记得有一次，我在学校的实验室里和同学们一起做实验。
就是为了验证这个孔口流量公式。
我们准备了各种不同大小的孔口装置，还有测量水压和流量的仪器。
那场面，大家都特别兴奋，一个个摩拳擦掌的。
开始的时候，我们手忙脚乱的，不是测量的数据不准确，就是操作步骤出错。
但是大家都没有放弃，互相帮忙，互相提醒。
有个同学不小心把水弄得到处都是，还差点滑倒，把我们都逗乐了。
经过一番努力，我们终于得到了一组组数据。
然后把这些数据代入孔口流量公式，发现计算出来的结果和实际测量的流量非常接近。
那一刻，大家都欢呼起来，那种成就感简直爆棚。
其实啊，孔口流量公式不仅在生活中的小例子里有用，在很多大工程里也是至关重要的。
比如说水库的放水口设计，灌溉系统的规划，甚至是石油管道的流量控制。
要是没有这个公式帮忙，那可真是会乱套的。
在工业生产中，孔口流量公式也经常被用到。
比如化工厂里的液体输送管道，要控制液体的流量和流速，就得靠这个公式来精确计算。
不然，流量大了或者小了，都会影响生产的效率和质量。
还有消防领域，消防水枪喷水的流量控制，也得依据孔口流量公式来调整。
这样才能在灭火的时候，保证有足够的水量，又不会浪费水资源。
总之，孔口流量公式虽然看起来好像挺复杂，挺专业，但实际上和咱们的生活、工作都紧密相关。
水力学实验报告
水力学实验报告水力学实验报告引言：水力学是研究水在运动过程中的力学规律的学科，广泛应用于水利工程、环境工程和海洋工程等领域。
为了深入了解水力学的基本原理和应用，我们进行了一系列水力学实验。
实验一：流量测量流量是水力学中最基本的参数之一，准确测量流量对于水利工程的设计和运行至关重要。
本实验使用流量计和流速计两种方法进行流量测量，比较了两种方法的准确性和适用性。
实验二：水头测量水头是指水的能量高度，也是水力学中的重要参数。
本实验使用水银压力计和水头计两种方法进行水头测量，探讨了两种方法的原理和误差来源。
通过实验数据的分析，我们得出了水头测量的准确性与仪器精度之间的关系。
实验三：水流速度分布水流速度分布是指水流在截面上的速度分布情况，对于水流的稳定性和流态的判断有着重要意义。
本实验使用激光多普勒测速仪测量了水流在不同截面上的速度分布，并分析了不同因素对水流速度分布的影响。
实验结果表明，水流速度分布与流量、管道形状和摩擦阻力等因素密切相关。
实验四：水流压力分布水流压力分布是指水流在管道中的压力分布情况，对于水力输送和水力机械的设计和运行有着重要影响。
本实验使用压力传感器测量了水流在不同截面上的压力分布，并探讨了不同因素对水流压力分布的影响。
实验结果表明，水流压力分布与流速、管道形状和摩擦阻力等因素密切相关。
实验五：水力波浪水力波浪是指水面上的波浪运动，是水力学中的重要研究对象。
本实验通过模拟水面上的波浪运动，测量了波浪的高度、周期和传播速度，并分析了波浪的形成和传播机制。
实验结果表明，波浪的形成与风力、水深和水面粗糙度等因素密切相关。
结论：通过以上实验，我们深入了解了水力学的基本原理和应用。
流量测量、水头测量、水流速度分布、水流压力分布和水力波浪等实验内容，使我们对水力学的各个方面有了更加全面和深入的认识。
水力学的研究和应用将为水利工程、环境工程和海洋工程等领域的发展提供重要的理论基础和技术支持。
水力学 静水压强演示实验
Δp = ρgΔh .在压差相同的情况下，不同的液体对应不同的液柱高。用这个原理可以测定
液体的重度。
实验设备
如图所示，在一全透明密封有机玻璃箱内注水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压 筒相连，调压筒的顶部与大气连通。水箱顶部装有排气阀K1，另从孔口K2接出管子与测压排 中的三个U形比压计中的测管 1，3，5 相通，U形比压计 1-2 与水箱不连通，内装液体为油， ρ 油 < ρ 水 ，U形比压计 3-4、5-6 在测点A和B（底部）与水箱接通。从开关K3接出的管子插入 另一容器中的染色水中。
即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。
z 测压管的一端接大气，这样就把测管水头揭示出来了。再利用液体的平衡规律，可知连
通的静止液体区域中任何一点的压强，包括测点处的压强。这就是测压管量测静水压的
原理。
z
压强水头 p ρg
和位置水头
z
之间的互相转换，决定了液柱高和压差的对应关系：
实验数据记录
仪器编号：
有关常数：A点高程 ∇ A =
cm，B点高程 ∇B =
cm， ρ 水 = 1.0×10-3 kg/cm3
测管液面高程读数记录
工况
测次
∇1 (cm)
∇2 (cm)
∇3 (cm)
∇4 (cm)
∇5 (cm)
∇6 (cm)
1
p0 > pa2#源自1p0 < pa
2
#
静压-2
实验结果
静水压强量测结果
a点高程10103kgcm测管液面高程读数记录工况静压2实验结果静水压强量测结果工况表面压强的改变基准面oo线位置的改变对ab两点的位置水头与压强水头有什么影响
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
水力学实验(下)_给排水与港航
h-水流深度； q-单宽流量， q Q-总流量； b-渠道的宽度； hc-断面形心处水深。
对于闸下出流的水跃现象，应用断面单位能量和动量原理。 在闸下的收缩断面发生水跃
Q b
( h1 ) ( h 2 )
h2 h h1 h (1 8Fr12 1) 1 (1 8( c ) 3 1) 2 2 h1
9.5( Fr1 1)h1 Lj [8.4( Fr 9) 76]h 1 1
或 或
1.7 Fr 9.0
9.0 Fr 16
L j 10.8h1 ( Fr1 1) 0.93
L j 2.5(0.9h2 )
(H.H.巴甫洛夫斯基经验公式)
3.坡度测量：
水槽在中间转折处将槽身分为两段，每段上均装有水准泡。测定前段Ⅰ的坡度时，先 将Ⅰ调至水平位置，量测测坡点Ⅰ（一般选择槽壁最高点）至平台的距离 1，调至所需坡 度后再量测测坡点至平台的距离 2 则前段的坡度：
i1
1 2 L1
后段Ⅱ的坡度 i 2 的量测方法同前，不再重复。
五、注意事项
1、 由于临界水跃现象很不稳定， 特别是跃后水面波动较大， 量测时应同时确定水跃的跃前 、 跃后断面的位置，并迅速量测。 2、 同一断面上水深会有不同的深度， 实测水深时， 一般沿水槽中心线测量数次取平均值。
六、思考题
1、 在一定流量下， 调节尾门使水跃推前或移后， 分析这种变动对水跃长度和水跃高度有何 影 响。 2、当尾阀一定，改变流量时，跃长和共轭水深如何改变?为什么? 3、试分析远离水跃、临界水跃与淹没水跃，哪种消能率高且冲刷距离短?
土木工程基础实验（试用）
水力学（下） 实验指导讲义、实验报告
流体力学 水力学 第五章
7 H [H0 ] 9m 0.75
§5.3 有压管道恒定流 5.3.1 短管水力计算（Q、d、H） 有压流：水沿管道满管流动的水力现象。 特点：水流充满管道过水断面，管道内不存在自 由水面，管壁上各点承受的压强一般不等于大 气压强。
短管：局部水头损失和 速度水头在总水头损失 中占有相当的比重，计 算时不能忽略的管道. （一般局部损失和速度 水头大于沿程损失 的5% ~ 10%）。一般L/d 1000
1 vc c 0
v
2 0 0
2 gH 0 2 gH 0
v hw h j 2g p c pa
2 c
1 1 流速系数： c 0 1 0
1 1 流速系数： c 0 1 0
实验得： 0.97 ~ 0.98 1 推求： 0 2 1 1 0.06 2 0.97 1
2
d2
5.126m 2g
例5 3：如图所示圆形有压涵管，管长50m, 上下游水位差3m 沿程阻力系数为0.03，局部阻力系数：进口 1＝0.5。 第一个转弯 2＝0.71，第二个转弯 3＝0.65，出口
4＝1.0，要求涵管通过流量大约3m 3 / s, 试设计管径d。
2 1 1
2g
v
v
2 2 2
2 2 2
2g
hw
2g
hw
H0 H
v
2 1 1
2g
v
2 2 2
2g
hw
hw h f h j (
l v
v d 2g 2g
2
2
l
v ) d 2g
水力学 雷诺系数 演示实验
性差，容易发生紊流现象。
z 圆管中定常流动的流态发生转化时对应的雷诺数称为临界雷诺数，又分为上临界雷诺数
和下临界雷诺数。上临界雷诺数表示超过此雷诺数的流动必为紊流，它很不确定，跨越
一个较大的取值范围。有实际意义的是下临界雷诺数，表示低于此雷诺数的流动必为层
流，有确定的取值，圆管定常流动的下临界雷诺数取为ReC =2300.(下临界雷诺数也有取 为 2000 的)
2. 测定圆管恒定流动在层流和紊流两种流态下的沿程水头损失hf 与平均流速v的关系，测定 临界雷诺数。
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量测流量的原理和步骤。 3. 接通电源使水泵正常工作，水箱充水并保持溢流状态，使水位恒定。 4. 打开尾阀至最大，排出实验管道中气泡。关闭尾阀，排出压差计中气泡。 5. 用尾阀调节流量，通过注入的颜色水，观察管中分别为层流和紊流时的流动形态和断面
实验设备
实验装置如图所示。在自循环恒定圆管流上 1，2 两个测孔接上比压计，可量测水头损 失。设有颜色水注入装置，以便显示流态和圆管断面流速分布。管中流速可用尾阀来调节， 设置专用水箱进行流量的量测。
实验目的和要求
1. 观察圆管恒定流动层流和紊流两种流态及其转换现象。观察层流和紊流两种流态下的断 面流速分布情况。
z 由于两种流态的流场结构和动力特性存
在很大的区别，对它们加以判别并分别讨
论是十分必要的。圆管中恒定流动的流态
为层流时，沿程水头损失与平均流速成正
比，而紊流时则与平均流速的 1.75～2.0
次方成正比。
雷诺-1
z 对相同流量下圆管层流和紊流流动的断 面流速分布作一比较，可以看出层流流速 分布呈旋转抛物面，而紊流流速分布则比 较均匀，壁面流速梯度和切应力都比层流 时大。
(完整版)水力学实验报告思考题答案
水力学实验报告实验一流体静力学实验实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验实验四毕托管测速实验实验五雷诺实验实验六文丘里流量计实验实验七沿程水头损失实验实验八局部阻力实验实验一流体静力学实验实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或(1.1)式中：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。
另对装有水油（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)据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。
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。
流体力学孔口管嘴出流与管路水力计算
流体力学孔口管嘴出流与管路水力计算流体力学是研究流体运动和力学性质的物理学科。
在水力学中，孔口管嘴出流和管路水力计算是流体力学的一个重要应用。
1.孔口管嘴出流孔口管嘴出流是指在一定压力差下，流体从孔口或管嘴中流出的现象。
它是一种自由射流，不受管道限制，流速和流量可以自由变化。
对于理想流体来说，根据贝努利定律和连续性方程，可以得出孔口管嘴出流速度的计算公式：v = √(2gh)其中，v为出流速度，g为重力加速度，h为液面距离孔口或管嘴的高度差。
可以看出，出流速度与液面高度差成正比，与重力加速度的平方根成正比。
对于真实流体来说，考虑到粘性和摩擦等因素，出流速度会稍有减小。
此时，可以使用液体流量系数进行修正。
液体流量系数是指实际流量与理论流量之比，一般使用实验数据来确定。
根据实验结果，可以通过乘以液体流量系数来修正出流速度的计算。
管路水力计算是指在给定管道材料、管径和流体性质的条件下，计算流体在管路中的流动状态、压力损失以及流量等参数。
管路水力计算是实际工程中常见的问题，它可以帮助我们了解管道的输送性能和节能问题。
管道中的流体运动受到多个因素的影响，包括管道长度、管道粗糙度、流速、流量等。
在水力学计算中，一般常用的公式有达西公式和罗斯诺-魏谢巴赫公式。
达西公式可以用来计算管道中流体的摩阻损失，它的计算公式为：ΔP=λ(L/D)(v^2/2g)其中，ΔP为管道中的压力损失，L为管道长度，D为管道直径，v为流速，g为重力加速度，λ为摩阻系数，也称为达西摩阻系数。
罗斯诺-魏谢巴赫公式则可以用来计算管路中流体的水力损失，它的计算公式为：ΔP=ρ(h_f+h_m)其中，ΔP为管路中的总压力损失，ρ为流体密度，h_f为摩阻压力损失，也称为莫阿P（Moody）摩阻，h_m为各种表面或局部的附加压力损失。
除了达西公式和罗斯诺-魏谢巴赫公式，还有一些经验公式和图表可以用来计算管路的压力损失和流量。
这些公式和图表都是根据实验数据和经验总结得出的，可以帮助工程师在实际应用中进行快速计算。
水力学实验报告答案
水力学实验报告答案实验目的，通过水力学实验，探究水在不同条件下的流动特性，了解水力学的基本原理和应用。
实验原理，水力学是研究水在运动过程中的力学性质和规律的学科。
在实验中，我们主要关注水的流动速度、流态、流速分布等特性。
根据伯努利方程和连续方程，我们可以分析水流的压力、速度和高度之间的关系，从而得出水流的流态和流速分布。
实验装置，实验中我们使用了水槽、流量计、压力计等装置。
通过调节水槽的水流量和流速，以及测量水流的压力和速度，我们可以获得水力学实验所需的数据。
实验步骤：1. 调节水槽的水流量，使其保持稳定；2. 测量水流的压力和速度；3. 记录水流的流态和流速分布；4. 分析实验数据，得出水流的特性和规律。
实验结果：根据实验数据，我们得出了以下结论：1. 随着水流量的增加，水流的速度也随之增加，但压力会降低；2. 在水流速度较低的情况下，水流呈现层流状态；而在水流速度较高时，水流呈现湍流状态；3. 水流速度在横截面上并不均匀，存在速度分布不均匀的现象。
实验分析，通过实验数据的分析，我们可以得出水力学实验的一些重要结论。
首先，水流的流态和流速分布与水流量、流速等因素有关。
其次，水流在不同条件下会呈现不同的流态，这与水流的速度和压力有关。
最后，水流在横截面上的速度分布不均匀，这也是水力学研究的重要内容之一。
实验结论，通过本次水力学实验，我们深入了解了水流的流态和流速分布。
水力学是一个重要的工程学科，对于水利工程、水电工程等领域具有重要的应用价值。
通过水力学实验，我们可以更好地理解水的运动规律，为工程实践提供理论支持和技术指导。
总结，水力学实验是一项重要的实验课程，通过实验我们可以深入了解水流的运动规律和特性。
通过本次实验，我们对水力学有了更深入的认识，也增强了对工程实践的理论支持和技术指导。
结语，水力学实验是我们学习和探究水力学的重要途径，通过实验我们可以更好地理解水流的运动规律和特性。
希望通过本次实验，大家对水力学有了更深入的认识，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
水力学与泵站实验—孔口管嘴出流实验
《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 课程 名称 流体力学与水泵综合实验实验项目 名 称孔口管嘴出流实验成绩教师评语教师签名：年 月 日一、实验目的1.掌握均匀流的压强分布规律一斤非均匀流的压强分布特点。
2.验证不可压缩流体恒定流动中各种能量间的相互转换。
3.学会使用测压管与测速管测量压强水头，流速水头与总水头值。
4.理解毕托管测速原理。
二、实验原理实际流体在流动过程中除遵循质量守恒原理外，必须遵守动能定理。
质量守恒原理在一维总流中的应用为总流的连续性方程，动能定理在一维总流中的应用为能量方程。
他们分别如下：Q 1=Q i =v 1A 1=v i A iiw i i i h gv p z g v p z -+++=++12)(2)(22111αγαγ对于某断面而言，测压管水头等于该断面的总水头减去其流速水头。
即:Z + =H-同样，断面平均流速也可以用总水头减去断面的测压管水头得到： = H-(z+)六、实验结果及分析50035022003 4 5（6）9 1012 1315（14）16（17）18 0190 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 按文丘里流量计计算的流量大于实际流量。
实验分析与讨论1 均匀流断面的测压管水头与压强分布与非均匀流断面测压管水头与压强分布不同。
2 实际流体的测压管水头不能沿程升高，总水头沿程降低。
流速不沿程减少。
3 毕托管测定流速不准确，因为测得的是中心流速而不是断面平均流速。
4用测压管测测压管水头再用毕托管测总水头差值为流速水头即可由此算得流速5 3到10产生沿程水头损失，10到13以及13到15产生局部水头损失。
利用毕托管之间的差值确定。
水力学课件孔口明渠堰流
若边坡系数m受限制被取定后，由上式可知湿周仅随 水深而变化。这样，求梯形断面渠道水力最优断面，成 为求湿周为最小的数学问题，即 d 0 。将上式对水深 dh h取导数，并令 d 0 ，即 dh (3-9) d A 2
dh h
2
m 2 1 m 0
取二阶导数 d 2
2g
vc
1
1
c c
2 gH 0
式中： 为孔口的流速系数。根据研究，在大 c c
雷诺数情况下，圆形小孔口的自由出流的流量公式为
Q vc Ac A 2 gH 0 A 2 gH 0
式中： 为孔口的流量系数 ② 薄壁大孔口自由出流 液体流经薄壁矩形大孔口的自由出流，如下图所示 大孔口出流的流量可认为是各具有一固定水头的孔高为 dh的水平小孔口出流流量的总和。
第三章
明渠流
明渠恒定流是指明渠流中的运动要素不随时 间而变化的流动，否则称为非恒定流。明渠流中 的运动要素不随流动距离而变化的流动称为明渠 均匀流，否则称为明渠非均匀流。 人工渠道的渠底一般是一个倾斜平面，它与 渠道纵剖面的交线称为渠底线，如下图所示。该 渠底线与水平交角 的正弦称为渠底坡度，用i来 表示，即
Q AC Ri K i
1 16 C R n
式中n为渠道的粗糙系数。 (3) 明渠的水力最优断面和允许流速 ① 水力最优断面 在设计渠道断面尺寸时，往往是在流量，渠底坡度 和粗糙系数已知的情况下，希望得到最小的过流断面面 积，以减少工程量，节省投资；或者是在一定的过流断 面面积，渠底坡度和粗糙系数等条件下使渠道通过的流
水力学实验
二、流线演示实验
二、实验设备和仪器 流线可以形象地显示各种水流形态及其水流内
部质点运动的特性。而通过各种演示设备就可以 演示出流线。常用的有烟风洞、氢气泡显示设备， 及流动演示仪等。现以流动演示仪为例加以说明。
F Q(2v2 1v1) ，若令
2 = 1 =1，且只考虑其中水平方向作用力，则射流
对平面板和曲面板的作用力公式为：
F Qv(1 cos)
式中： Q —管嘴的流量； v —管嘴的流速；
—射流射向平面或曲面板后的偏转角度。
90 时，F平 Qv
F平 —水流对平面板的冲击力；
三能量三能量伯努利伯努利方程实验方程实验一实验目的一实验目的11观察恒定流的情况下当管道断面发生改观察恒定流的情况下当管道断面发生改变时水流的位置势能压强势能动能的沿程转变时水流的位置势能压强势能动能的沿程转化规律加深理解能量方程的物理意义及几何意化规律加深理解能量方程的物理意义及几何意22观察均匀流渐变流断面及其水流特征
135 时，F Qv(1 cos135 ) 1.707Qv 1.707F平
180 时，F Qv(1 cos180 ) 2Qv 2F平
四、动量方程实验
三、实验设备
四、动量方程实验
四、实验步骤
1、测记有关常数； 2、安装平面板，调节平衡锤位置，使杠杆处于 水平状态； 3、启动抽水机，使水箱充满水并保持溢流。此 时，水流从管嘴射出，冲击平板中心，标尺倾斜。 加砝码并调节砝码位置，使杠杆处于水平状态，达 到力矩平衡。记录砝码质量和力臂L1 。
2、观察均匀流、渐变流断面及其水流特征。 3、掌握急变流断面压强分布规律。 4、测定管道的测压管水头和总水头值，并绘 制管道的测压管水头线及总水头线。
水力学的实验报告_实验报告
水力学的实验报告_实验报告今日为大家收集资料整理回来了关于水力学试验报告，盼望能够为大家带来关心，盼望大家会喜爱。
本学期我们进行了七周的水力学试验，从这些试验中我学到了许多。
例如，全部试验都是需要耐烦地去测量一组一组的数据，还需要在试验后仔细处理核对每一组数据。
这些试验加强了我的动手力量，并且培育了我的独立思索力量。
格外是在做试验报告时，由于在做数据处理时消失许多问题，假如不解决的话，将会很难的连续下去。
例如：数据处理时，遇到要进行数据猎取，插入图表指令，这些就要求懂得excel 软件一些基本操作。
通过这几次的试验，我不仅学会了如何正确用法试验仪器，还学习到了仔细严厉的科研精神，并且激发了我学习新事物的爱好，这些我个人觉得都是极为珍贵的。
在试验开头之前，我认为最为重要的就是提前预习试验内容：包括试验仪器、试验原理、试验步骤以及试验分析总结。
我认为这里面需要我们花费许多心思去思索体会，想出自己对什么有疑问，以便上课时向老师提问寻求解答。
以我们的电拟试验为例：当时我们做这个试验时反复做了许多遍，也向老师提出了一些疑问。
在开头时，仪器需要校准。
由于上下游电势差不是10V，仅仅这一点我们就搞了很长时间。
最终我们得出的误差缘由是由于电笔接触不好影响试验进行，所以我们更换了其他不行用法仪器的完好的电笔，试验才得以进行。
其次，试验分析阶段是培育我们自己独立思索、分析问题和解决问题的力量的阶段。
我认为培育这种力量的前题是你对每次试验的看法。
假如我们每次对待试验都是随任凭便的看法，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，必定会导致我们对待试验过程的懈怠。
尽管可能也会的到好的成绩，但这对将来工作看法的养成是极为不利的。
最终，也是最为重要的就是关于试验的思索问题：哪些试验仪器能改进，哪些数据需要重新猎取等都是我们要考虑的。
像堰流试验，以为我们分析的试验误差很大，所以我和同组的王琦玮同学就去做了3遍才最终确定的数据，局部水头损失也是如此。
水力学实验报告
水力学实验报告引言：水力学是研究水的运动、流动以及其与其他物质相互作用的学科。
水力学实验是将理论原理转化为实际应用的重要一环。
本文将详细介绍水力学实验的目的、实验装置、实验步骤以及结果与分析。
实验目的：本次实验旨在通过模拟和观测水的流动过程，深入了解水力学的基本原理。
具体包括：测量流体的流速和流量、研究压力分布的特点、探究流体在不同管道及水封中的流动规律等。
实验装置：本次实验采用了实验室准备好的水力学实验装置。
该装置包括液位仪、流速计、转子流量计、压力计、平衡槽等设备。
通过这些设备的联合使用，可以对水的运动过程进行详细观测和测量。
实验步骤：1. 流速测量：先将流速计连接至水流源头，调节水流量，并对流速计进行校准。
然后将流速计放置在水流中，记录下流速计的读数。
重复多组实验，以获得准确的平均值。
2. 流量测量：使用转子流量计对管道中的水流量进行测量。
将转子流量计安装在指定的位置，记录下水流通过转子流量计的时间和圈数。
通过计算水流量与时间的比值，即可得到流量的数值。
3. 压力分布观测：根据实验要求，在管道的不同位置安装压力计，并记录下每个点的压力数值。
将这些数据绘制成曲线图，以分析压力分布的变化规律。
4. 水封实验：采用平衡槽进行水封实验。
先调整平衡槽的水位至合适位置，然后打开放水阀，记录下水的溢流高度和时间。
通过对多组实验数据的分析，可以得出水封的特点和影响因素。
实验结果与分析：1. 流速测量的结果显示，当水流的断面积较大时，流速相对较小；当水流的断面积较小时，流速相对较大。
这与流体连续性方程的原理相符。
2. 流量测量的结果表明，转子流量计能够准确测量管道中的水流量。
通过对比不同条件下的流量数据，可以研究流量与流速、管道直径等因素的关系。
3. 压力分布的曲线图显示，压力随着管道长度的增加而逐渐降低。
并且在管道中存在局部最低点，这是由于管道的摩擦阻力引起的。
4. 水封实验的数据发现，水的溢流高度与水封管的长度成正比。
流体力学-水力学-孔口和管嘴出流与有压管流
H 0 0 0 0 0 hw12
得：H
hw12＝
l d
2
2g
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解之得： v
1
2gH
l d
0.5 0.2 0.4 0.4 0.31.0 2.8
＝
1
2 9.81.2 1.51m / s
0.03 50 2.8
0.2
则Q A v 0.0475m3 / s
不含1，但淹没中两断面间又多了一个由管口进入下
游水池的局部水头损失，而这个水头损失系数ξ=1，
故
c。 c
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二、短管水力计算实例
（一）虹吸水力计算
Zs Z
虹吸管是一种压力管，顶部弯曲且其高程高于 上游供水水面。其顶部的真空值一般不大于7-8m
水柱高。虹吸管安装高度Zs越大，顶部真空值越大。
(
d
2
)2
1 2g
8 g 2d 5
lQ 2
8
g 2d 5
8g C2
lQ 2
64
2d5
n2
d
1
43
lQ 2
10.29n2
16
d3
lQ 2
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令
10.29n 2 S0 16
d3
则 H S0lQ 2
或
S0
H lQ 2
当l=1，Q=1时，H=S0，即S0的物理意义是单位流量 通过单位长度管道时需要的水头损失，这个数称为
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(三) 短管自由出流与淹没出流计算之异同
• 短管自由出流和淹没出流公式的基本形式相同。
• 两种出流的作用水头不同。
孔口与管嘴出流实验
水位读数，真空测压管读数并记录，重复以上动作并记录。然后关闭圆柱管嘴。
4. 打开流线管嘴塞子,保持少量溢流,关闭量水箱阀门,调节初水位h1到 2.5cm 处，并记录，将接水器置于管嘴出口 处，同时按秒表，当水位达到 23cm 左右时，将接水器快速移离管嘴同时按下秒表，然后记录秒表读数，量水箱
水位读数，重复以上动作并记录，然后打开圆柱管嘴。观察两种管嘴的流动。最后关闭所有管嘴。
水力学及流体力学实验仪系列产品
孔口与管嘴出流实验
河北展博教学仪器设备有限公司
1
(一)、实验目的 1．测量计算孔口与管嘴出流的流速系数ф、流量系数µ、收缩系数ε。
2．观察典型孔口与管嘴出流的流动特征。 （二）实验段简图
1-水泵 2-溢流管 3-供水箱 4-水位测压管 5-真空测压管 6-1-圆柱管嘴 6-2-流线管嘴 6-3-园边孔口 6-4-薄壁孔 口 7-接水器 8-量水箱 9-存水箱 10-进水阀
表1
常数 直径 d
分类 ㎜
薄壁孔口 10
园边孔口 10
圆柱管嘴 10
流线管嘴 10
2．测量记录与计算值 （1）供水箱水位测压管读数 H= （2）圆柱管嘴真空测压管读数 h= （3）薄壁孔口的收缩直径 d=
cm (作用水头) cm cm
3
表2 分类 测次
薄壁 1
孔口
2
园边 1
孔口
2
圆柱 1
管嘴
2
流线 1
管嘴
2
h1 ㎝
流量测量
h2 ㎝
Ts
Q实 ㎝3 s
系数的计算值
ф
µ
ε
4
制造商：河北展博教学仪器设备有限公司 公司地址：河北省涿州市建设路 111-21 号 服务电话：400 600 6832 公司官网：
水力学 孔口出流
Re＝2300～4000
f (Re)
a e
Ⅰc
Ⅳ b ⅡⅢ
d
d
1 30
Ⅴ
1
d 61
d
1 120
1 d 252
d
1 504
d
1 1014
f
lg Re
第Ⅳ区：湍流过渡区
第Ⅲ区：湍流光滑区（cd线）
Re
,
d
1.22 2 2 9.81
9.42 mH
2O
§5-7 紊流沿程水头损失的分析
（2）用谢才公式计算
8g
c2
c
1
1
R6
n
R
d 4
0.0625m
查表，选用正常情况下给水管 取n=0.012
c 1 0.062516 52.49 8 9.81 0.0285
选代入伯努利方程得代入伯努利方程得224221dqaqvgvdlhw????????????????水柱m26471622124??????????????qdgdlzhp???111133331111断面为基准面23?whg以选选gdlhw22342131???????????????吸3132g000
完全粗糙区：
6
，或
l
Re
70
δ
δ
δ
光滑区：Δ<δ粗糙被完全 Δ 掩盖在粘性底层中，对
湍流核心的流动几乎没 Δ
有影响。管壁粗糙对流 动阻力和能量损失不产
生影响，此时水流就象 Δ
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实验数据记录
仪器编号： z 根据要求自拟数据记录表格。
实验结果
z 根据Ac和A计算孔口的收缩系数 ε = Ac / A z 计算收缩断面流速 vc = Q / Ac ，算出理想流速 vt = 2gH ，从而算得孔口的流速系数
φ = vc / vt
z 计算流量系数 μ = ε ⋅φ 及阻力系数 ζ = 1 −1
二. 厚壁孔口出流 z 厚壁孔口出流与薄壁孔口出流的差别在于收缩系数和边壁性质有关，注意到收缩系数定
义中的 A 为孔口外侧面积，容易看出孔边修圆后，收缩减小，收缩系数和流量系数都增 大。 三. 圆柱形外伸管嘴出流 z 管嘴出流的局部损失由两部分组成，即孔口的局部水头损失及收缩断面后扩展产生的局 部损失，水头损失大于孔口出流。但是管嘴出流为满流，收缩系数为 1.0，因此流量系 数仍比孔口大，其出流公式为
αc +ζ
其中阻力系数
ζ
=1 φ2
−αc .
一般收缩断面上的动能修正系数αc 取为 1.0
z 流量公式为：
Q = vc Ac = φAc 2gH = φεA 2gH = μA 2gH
式中： μ = εφ 称为流量系数。
z 小孔口淹没出流的相应公式只需将作用总水头改成孔口上下游水位差即可。
孔口-1
z 大孔口出流的流量公式形式不变，只是相应的水头应为孔口形心处的值，具体的流量系 数也与小孔口出流不同。
溢流水头不恒定，影响实验精度。 3. 做完实验后将进水节门关严，箱内水泄空。
孔口-4
清华大学水利水电工程系水力学实验室
水力学 流体力学
课程教学实验指示书
孔口和管嘴出流演示与量测实验
原理简介
z 液体从孔口以射流状态流出，流线不能在孔口处急剧改变方向，而会在流出孔口后在孔 口附近形成收缩断面，收缩断面积Ac与孔口断面积A的关系为Ac= ε A， ε 称为收缩系数。
z 孔口出流的分类：小孔口出流、大孔口出流（按 H/d 是否大于 10 来判定）；定常出流、 非定常出流；淹没出流、非淹没出流；薄壁出流、厚壁出流。薄壁出流确切地讲就是锐 缘孔口出流，流体与孔壁只有周线上接触，孔壁厚度不影响射流形态，否则就是厚壁出 流，如孔边修圆的情况，此时孔壁参与了出流的收缩，但收缩断面还是在流出孔口后形 成。如果壁厚达到 3～4d，就称为管嘴，收缩断面将会在管嘴内形成，而后再扩展成满流 流出管嘴。管嘴出流的能量损失只考虑局部损失，如果管嘴再长，以致必须考虑沿程损 失时就是短管了。
φ2
z 将实测的孔口和管嘴的流量系数 μ 值与 μ 的经验值（薄壁孔口 μ = 0.60，管嘴 μ = 0.82） 进行比较，将实测的圆柱形管嘴的真空高度hv与经验值（hv = 0.75H0）进行比较，并分析 引起差别的原因。
分析思考问题
1. 为什么三角形孔口出流水股收缩成“Y”形截面？为什么方形孔口出流水股呈“＋”形 截面？
v = φn 2gH ， Q = μ n A 2gH = φn A 2gH . z 管嘴出流流量系数的加大也可以从管嘴收缩断
面处存 吸出流量的能力。
实验设备
图为侧壁式孔口出流实验设备，各种孔口与管嘴均位于水箱的侧壁上，孔内径均为d . 水 箱由进水管供水，箱内设有溢流板以保持水头恒定，设有稳水栅以保证水流均匀。各种孔口 和管嘴安装门盖以控制出流。在圆柱形管嘴收缩断面处设测压管以观察真空现象并量测真空 值。用箱壁侧压管量测工作水头H，采用卡钳量测孔径d与收缩直径dc，实验流量Q用称重法 量测。
孔口-2
实验目的和要求
1． 观察各种典型孔口和管嘴出流时的流动现象与圆柱形管嘴内的局部真空现象。 2． 量测孔口和管嘴出流时的阻力系数ζ 、收缩系数 ε 、流速系数φ 和流量系数 μ .
实验步骤
1． 记录有关常数，如各种孔口与管嘴的直径 d，出流中心高程等。 2． 观察分析各种薄壁孔口（圆、方、三角形等）出流水股的收缩现象，观察和量测圆柱形
管嘴出流时的真空高度hv值，并比较圆柱形与圆锥形管嘴（同样内径d）的泄流情况。 3． 用卡钳量测孔口出流收缩断面直径，应多测几次以取其平均值为dc，算出收缩断面面积
Ac . 用测压管量测出相应各孔口及管嘴的水头H . 4． 用磅秤量测通过孔口与管嘴出流的流量，将初始质量、终了质量、净质量和历时计入表
一. 薄壁孔口出流
z 非淹没出流的收缩断面上相对压强均为零。对上游断面 1-1 和收缩断面 C-C 运用能量方
程即可得到收缩断面流速
vc =
1 αc +ζ
2gH 0 = φ 2gH 0
式中： H 0
=
H
+ αv02 2g
，如不计趋近流速水头 αv02
2g
，
也可写为：
vc = φ 2gH
式中：流速系数 φ = 1 ，
2. 为什么同样直径与同样水头条件下，管嘴的流量系数 μ 值比孔口的大？圆锥形管嘴的 μ 值比圆柱形管嘴的大？能做出定量分析吗？
注意事项
1. 进水节门不宜开得太大，以免水流溢出水箱，但一定要保持箱内溢流板随时有溢流，方
孔口-3
可进行实验。 2. 为了在量测过程中保持水头恒定，避免相互干扰，量测哪个孔口就开启哪个孔口，以免