工程流体力学实验报告

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流体力学实验报告

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实验一 柏努利实验一、实验目的1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换,验证流体静力学原理和柏努利方程。

2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化,确定两者之间的关系。

二、基本原理流动的流体具有三种机械能:位能、动能和静压能,这三种能量可以互相转换。

在没有摩擦损失且不输入外功的情况下,流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。

在有摩擦而没有外功输入时,任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。

流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示,取流动系统中的任意两测试点,列柏努利方程式:∑+++=++f h p u g Z P u g Z ρρ2222121122对于水平管,Z 1=Z 2,则 ∑++=+f h p u p u ρρ22212122若u 1=u 2, 则P 2<P 1;在不考虑阻力损失的情况下,即Σh f =0时,若u 1=u 2, 则P 2=P 1。

若u 1>u 2 , p 1<p 2;在静止状态下,即u 1= u 2= 0时,p 1=p 2。

三、实验装置及仪器图2-2 伯努利实验装置图装置由一个液面高度保持不变的水箱,与管径不均匀的玻璃实验管连接,实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。

水的流量由出口阀门调节,出口阀关闭时流体静止。

四、实验步骤及思考题3、关闭出口阀7,打开阀门3、5,排出系统中空气;然后关闭阀7、3、5,观察并记录各测压管中的液压高度。

思考:所有测压管中的液柱高度是否在同一标高上?应否在同一标高上?为什么?4、将阀7、3半开,观察并记录各个测压管的高度,并思考:(1)A、E两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?(2)B、D两管中,C、D两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?5、将阀全开,观察并记录各测压管的高度,并思考:各测压管内液位高度是否变化?为什么变化?这一现象说明了什么?五、实验数据记录.液柱高度 A B C D E阀门关闭半开全开实验二 雷诺实验一、实验目的1、 观察流体在管内流动的两种不同型态,加强层流和湍流两种流动类型的感性认识;2、掌握雷诺准数Re 的测定与计算;3、测定临界雷诺数。

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:gu 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:gu g p H f22''⋅=∆-=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22ludP 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Re ,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:gu u h H H H 221220-++-=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⨯=NN eη (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。

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告流体力学综合实验报告引言:流体力学是研究流体运动规律和流体力学性质的学科,广泛应用于工程领域。

本实验旨在通过一系列实验,深入了解流体的性质和运动规律,加深对流体力学的理论知识的理解和应用。

实验一:流体静力学实验在这个实验中,我们使用了一个容器装满了水,并通过一个小孔使水流出。

通过测量水的高度和流量,我们可以了解到流体静力学的基本原理。

实验结果表明,当小孔的面积增大时,流出的水流量也随之增加,而当容器的高度增加时,流出的水流量也会增加。

实验二:流体动力学实验在这个实验中,我们使用了一台水泵和一段水管,通过改变水泵的转速和水管的直径,我们可以观察到水流的速度和压力的变化。

实验结果表明,当水泵的转速增加时,水流的速度也会增加,而当水管的直径增加时,水流的速度会减小。

同时,我们还发现,水流的速度和压力之间存在一定的关系,即当水流速度增加时,压力会减小。

实验三:流体粘度实验在这个实验中,我们使用了一个粘度计和一种称为甘油的液体。

通过测量液体在粘度计中的流动时间,我们可以计算出液体的粘度。

实验结果表明,甘油的粘度较大,流动时间较长,而水的粘度较小,流动时间较短。

这表明不同液体的粘度是不同的。

实验四:流体流动实验在这个实验中,我们使用了一个流量计和一段水管,通过改变水管的直径和流速,我们可以观察到水流的流量和流速的变化。

实验结果表明,当水管的直径增加时,水流的流量也会增加,而当流速增加时,水流的流量也会增加。

同时,我们还发现,水流的流量和流速之间存在一定的关系,即当流速增加时,流量也会增加。

结论:通过以上实验,我们深入了解了流体的性质和运动规律。

我们发现,流体静力学和动力学的基本原理可以通过实验来验证,并且不同液体的粘度是不同的。

此外,我们还发现,流体的流量和流速之间存在一定的关系。

这些实验结果对于工程领域的流体力学应用具有重要的意义,可以帮助我们更好地理解和应用流体力学的理论知识。

流体力学实验报告总结与心得

流体力学实验报告总结与心得

流体力学实验报告总结与心得1. 实验目的本次流体力学实验的目的是通过实验方法,对流体的流动进行定性和定量分析,掌握基本的流体流动规律和实验操作技能。

2. 实验内容本次实验主要分为两个部分:流体静力学的实验和流体动力学的实验。

在流体静力学实验中,我们测定了液体的密度、浮力、压力与深度的关系,并验证了帕斯卡定律。

在流体动力学实验中,我们测量了流体在管道中的速度分布,获得了流速与压强变化的关系,并通过管道阻力的实验验证了达西定理。

3. 实验过程与结果在实验过程中,我们依次进行了密度的测量、液体的浮力测定、压力与深度关系的测定、流速分布的测量和管道阻力的实验。

通过各项实验得到的数据,我们进行了数据处理和分析,得出了相应的曲线和结论。

在密度的测量实验中,我们使用了称量器和容量瓶,通过测定液体的质量和体积,计算出了液体的密度。

在测量液体的浮力时,我们使用了弹簧测量装置,将液体浸入弹簧中,通过测量弹簧的伸长量计算出液体所受的浮力。

在压力与深度关系的测定实验中,我们使用了压力传感器和水桶,通过改变水桶的水深,测量压力传感器的输出信号,得出了压力与深度的关系曲线。

在流速分布的测量实验中,我们使用了流速仪和导管,将流速仪安装在导管中不同位置,通过读出流速仪的示数,绘制出流速与导管位置的关系曲线。

在管道阻力的实验中,我们通过改变导管的直径和流速,测量压力传感器的输入信号,计算出阻力与流速的关系。

4. 结论与讨论通过以上实验和数据处理,我们得出了以下结论:1. 密度的测量实验验证了液体的密度与质量和体积的关系,得到了各种液体的密度数值,并发现不同液体的密度差异较大。

2. 测量液体的浮力实验验证了浮力与液体所受重力的关系,进一步加深了我们对浮力的理解。

3. 压力与深度关系的测定实验验证了帕斯卡定律,即液体的压强与深度成正比,且与液体的密度无关。

4. 流速分布的测量实验揭示了流体在导管中的流动规律,得到了流速随着导管位置的变化而变化的曲线,为后续的流体动力学研究提供了基础。

流动流体综合实验报告(3篇)

流动流体综合实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握流体流动阻力测定的基本原理和方法。

2. 学习使用流体力学实验设备,如流量计、压差计等。

3. 通过实验,了解流体流动阻力在工程中的应用,如管道设计、流体输送等。

4. 分析实验数据,验证流体流动阻力理论,并探讨其影响因素。

二、实验原理流体流动阻力主要分为直管摩擦阻力和局部阻力。

直管摩擦阻力是由于流体在管道中流动时,与管道壁面产生摩擦而导致的能量损失。

局部阻力是由于流体在管道中遇到管件、阀门等局部阻力系数较大的部件时,流动方向和速度发生改变而导致的能量损失。

直管摩擦阻力计算公式为:hf = f (l/d) (u^2/2g)式中:hf为直管摩擦阻力损失,f为摩擦系数,l为直管长度,d为管道内径,u 为流体平均流速,g为重力加速度。

局部阻力计算公式为:hj = K (u^2/2g)式中:hj为局部阻力损失,K为局部阻力系数,u为流体平均流速。

三、实验设备与仪器1. 实验台:包括直管、弯头、三通、阀门等管件。

2. 流量计:涡轮流量计。

3. 压差计:U型管压差计。

4. 温度计:水银温度计。

5. 计时器:秒表。

6. 量筒:500mL。

7. 仪器架:实验台。

四、实验步骤1. 准备实验台,安装直管、弯头、三通、阀门等管件。

2. 连接流量计和压差计,确保仪器正常运行。

3. 在实验台上设置实验管道,调整管道长度和管件布置。

4. 开启实验台水源,调整流量计,使流体稳定流动。

5. 使用压差计测量直管和管件处的压力差,记录数据。

6. 使用温度计测量流体温度,记录数据。

7. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。

8. 重复步骤4-7,改变流量和管件布置,进行多组实验。

五、实验数据记录与处理1. 记录实验管道长度、管径、管件布置等信息。

2. 记录不同流量下的压力差、流体温度等数据。

3. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。

4. 绘制直管摩擦阻力损失与流量关系曲线、局部阻力损失与流量关系曲线。

六、实验结果与分析1. 通过实验数据,验证了流体流动阻力理论,即直管摩擦阻力损失和局部阻力损失随流量增加而增大。

流体力学实验报告(全)

流体力学实验报告(全)

工程流体力学实验报告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。

<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。

2.当PB,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。

流体力学实验报告

流体力学实验报告

流体力学实验报告引言流体力学是应用力学研究流体运动规律的学科,包括流体的运动、变形、分布和相互作用等方面。

流体力学在实际应用中涉及到很多领域,如建筑设计、航空航天、海洋工程等。

而在流体力学研究领域,实验是探究流体运动规律的重要途径之一。

本报告将介绍一项流体力学实验——高速旋转圆环的空气动力学特性研究。

实验目的本实验旨在通过对高速旋转圆环的空气动力学特性进行研究,探究圆环旋转对气流运动的影响,验证流体力学理论。

实验原理当空气流经圆环时,由于圆环的旋转,空气也将随之旋转。

研究表明,圆环旋转的方式和转速都会对气流运动方式产生影响,从而影响气体的流动特性。

在实验中,我们将设定不同的圆环旋转速度,通过对气流的测量和分析,探究圆环旋转对空气的影响规律。

实验设备本实验所用设备为实验室专门研究流体力学的高速风洞实验设备。

设备主要由风洞、测量系统和数据采集系统组成。

实验步骤1. 将圆环放置于风洞中央,设定不同的圆环旋转速度,记录气体流动的变化情况。

2. 通过压力探头测量空气流动的压力分布情况,并记录数据。

3. 通过激光干涉仪对气流运动情况进行测量,记录数据。

4. 通过数据采集系统对实验数据进行整理和处理,得出实验结论。

实验结果与分析根据实验数据,我们可以看到,当圆环旋转速度较低时,气流运动的强度较弱,流体的能流分布情况较为均匀,压力分布也较为平缓。

而当圆环旋转速度逐渐加快时,气流中的涡流、湍流等非稳定现象逐渐增多,能流分布情况和压力分布情况也出现了明显的变化。

此外,我们还发现,当圆环旋转速度大到一定程度时,尽管涡流、湍流等现象增多,但气流却会呈现出一定的规则性和稳定性,即轴对称现象。

结论本实验通过对高速旋转圆环的空气动力学特性进行研究,验证了流体力学中有关旋转流体运动规律的理论。

实验结果表明,在圆环旋转的条件下,气流会出现涡流、湍流等非稳定现象,但同样也会呈现出一定的稳定性和规则性。

这一实验结果为相关领域的研究提供了参考和支持。

流动状态(中国石油大学流体力学实验报告)

流动状态(中国石油大学流体力学实验报告)

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: 同组者:实验六、流动状态实验一、实验目的1.测定液体运动时的沿程水头损失(f h )及断面的 平均流速(υ) ;2.绘制流态(f lg h —v lg )曲线图,找出下临界点并计算 临界雷诺数(Re c ) 的值。

二、实验装置本室验的装置如图所示。

本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。

在图1-6-1横线上正确填写实验装置各部分的名称图1-6-1 流态实验装置1. 稳压水性 ;2. 进水管 ;3. 溢流管 ;4. 试验管路 ;5. 压差计 ;6. 流量调节阀 ;7. 回流管线 ;8. 试验台 ;9. 蓄水线 ; 10. 抽水泵 ;11. 出水管三、实验原理 填空1.液体在同一管道中流动,当 速度 不同时有层流、紊流两种流动状态。

层流 特点是质点互不掺混,成线状流动。

在 紊流 中流体的各质点相互掺混,有脉动现象。

不同的流态,其 沿程水头损失 与断面平均速度的关系也不相同。

层流的沿程水头损失与断面平均流速的 一次方 成正比;紊流的沿程水头损失与断面平均速度的m 次方成正比 (m= 1.75~2.0 ) 。

层流与紊流之间存在一个过渡区,它的沿程水头损失与断面平均流速关系与层流、紊流的不同。

2.当稳压水箱一直保持溢流时,实验管路水平放置且管径不变,流体在管内的流动为 稳定流 ,此种情况下v 1=v 2。

那么从A 点到B 点的沿程水头损失为h f ,可由能流量方程导出:221122f 12121212()()22()()p v p v h z z g gp pz z h h hγγγγ=++-++=+-+=-=∆h 1、h 2分别是A 点、B 点的测压管水头,由 压差计 中的两个测压管读出。

3.雷诺数(Reynolds Number )判断流体流动状态。

雷诺数的计算公式为:Dv Re ν=D —圆管内径;v —断面平均速度;ν—运动粘度系数当c Re Re <(下临界雷诺数)为层流,c Re =2000~2320;当cRe Re '>(上临界雷诺数)为紊流,c Re '=4000~12000之间。

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4、量测点静压强。
(1)打开通气阀4(此时 =0),记录水箱液面标高和测压管2的液面标高(此时 = )。
(2)关闭通气阀4及截止阀7,用打气球加压使>0,测记 及 。
(3)打开减压放水阀11,使<0(要求其中一次<0, < ),测记 及 。
5、测出测压管6插入小水杯中水的深度。
6、测定油的相对密度。
(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:开启筒底减压放水阀11放水。
(4)检查仪器是否密封:加压后检查测压管1,2,8的液面高程是否恒定。
若下降,则表明漏气,应查明原因加以处理。
2.记录有关常数实验装置编号No.14
各测点的标尺读数为:
=2.1 ; =-2.9 ; =-5.9 ;
= = H(1-1-2)
另当U形管中水面与油水液面齐平(见图1-1-3),取油水界面为等压面时,有:
+ H= H
即:
=— = H— H(1-1-3)
由式(1-1-2)、式(1-1-3)两式联立可解得:
H= +
代入式(1-1-2)可得油的相对密度 为:
= = (1-1-4)
根据式(1-1-4),可以用仪器(不用额外尺子)直接测得 。
(1)开启通气阀4,测记
(2)关闭通气阀4,用打气球加压(>0),微调放气螺母使U形管中水面与油水界面齐平(见图1-1-2),测记及(此过程反复进行3次)。
(3)打开通气阀4,待液面稳定后,关闭所有阀门,然后开启减压放水阀11降压(<)
,使U形管中的水面与油面齐平(见图1-1-3),测记及(此过程亦反复进行3次)。
2.验证不可压缩流体静力学基本方程,加深对位置水头,压力水头和测压管水头的理解。
3.观察真空度(负压)的生产过程,进一步加深对真空度的理解。
4.测量油的相对密度。
5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析,进一步提高解决静力学实际问题的能力。
二、实验原理
1、在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。
形式一:z+ =const (1-1-1a)
基准面选在带标尺的测压管零点所在水平面; =-2.9 ; =-5.9 ;
3.分别求出各次测量时,A、B、C、D点的压强,并选择一基准验证同一静止液体内的任意二点C、D的( )是否为常数?
4.求出油的重度。 =8154
5.测出6#测压管插入小水杯水中深度。 =4.15
6.完成表1-1及表1-2。
五、实验报告处理
图1-2图1-3
三、实验装置
本实验的装置如图1-1所示。
1.测压管;2.带标尺的测压管;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形测压管;9.油柱;
10.水柱;11.减压放水阀
图1-1流体静力学实验装置图
四、实验步骤
1.了解仪器的Байду номын сангаас成及其用法,包括:
(1)各阀门开关。
1、了解仪器的组成及其用法,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:开启桶底减压放水阀11放水。
(4)检查仪器是否密封:加压后检查测压管1,2,8的液面高度是否恒定。若下降,则表明漏气,应查明原因并加以处理。
2、记录仪器编号及各常数。
3、进行实验操作,记录并处理实验数据(见表1-1-1和表1-1-2)。
中国石油大学(华东)现代远程教育
实验报告
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学号:***********
年级专业层次:网络16秋油气储运技术网络秋高起专
学习中心:中原范县服务处
提交时间:2018年1月4日
实验名称
流体静力学实验
实验形式
在线模拟+现场实践
提交形式
提交电子版实验报告
一、实验目的
1.掌握用液式测压及测量流体静压强的技能。
形式二:p= + h(1-1-1b)
式中z----测点在基准面以上的位置高度;
P----测点的静水压强(用相对压强表示,以下同);
----水箱中液面的表面压强;
----液体的重度;
h----测点的液体深度。
2、油密度测量原理。
当U形管中水面与油水界面平齐(见图1-1-2),取油水界面为等压面时,有:
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