工程流体力学实验报告
流体力学实验报告
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)
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)
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)
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。
流体力学综合实验报告
浙江大学化学实验报告课程名称:过程工程原理实验甲实验名称:流体力学综合实验指导教师:专业班级:姓名:学号:同组学生:实验日期:实验地点:Ⅰ流体流动阻力的测定一、实验目的1)掌握测定流体流经直管、管件(阀门)时阻力损失的一般实验方法。
2)测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系,验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。
3)测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ξ。
4)识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。
二、试验流程与装置图 1 流体力学综合实验流程示意图三、基本原理1.流量计校核通过计时称重对涡轮流量计读数进行校核。
2.雷诺数求解Re=ρudμ (1)u=V900πd2 (2)式中:V----流体流量,m3ℎ⁄3.直管阻力摩擦系数λ的测定流体水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:ℎf=Δp fρ=λldu22 (3)即λ=2dΔp fρlu2 (4)式中:Δp f----直管长度为l的压降,Pa4.局部阻力系数ξ的测定阻力系数法:流体通过某一管件(阀门)时的机械能损失可表示为流体在管径内流动时平均动能的某一倍数,即:ℎf′=Δp f′ρg=ξu22g (5)即ξ=2Δp f′ρu2 (6)式中:Δp f′----局部阻力压力降,Pa局部阻力压力降的测量方法:测量管件及管件两端直管(总长度为l′)总的压降为∑Δp,减去其直管段的压降,该直管段的压降可由直管阻力Δp f(长度为l)实验结果求取,即Δp f′=∑Δp−l′lΔp f (7)四、实验步骤1)离心泵灌水,关闭出口阀(23),打开电源,启动水泵电机,待电机转动平稳后,把泵的出口阀(23)缓缓开到最大;2)对压差传感器进行排气,完成后关闭排气口阀,使压差传感器处于测量状态;3)开启旁路阀(24),选定自最小到最大若干流量,对流量计做流量校核试验;4)开启流量调节阀(21),先调至最大流量,然后在最小流量1m3ℎ⁄之间再连续取8组等比数据,每次改变流量,待流量稳定后,,记录压差、流量、温度等数据;5)实验结束,关闭出口阀(23),停止水泵电机,清理装置。
流体力学实验报告
流体力学实验报告引言:流体力学是研究流体在力的作用下的运动以及与周围环境的相互作用的科学。
通过实验可以验证和探究流体力学的理论,并且为工程应用提供基础数据和实际模型。
本实验旨在通过实验方法来观察和研究流体力学的一些基本现象和原理。
一、流体静力学实验1. 实验目的:观察流体在静力平衡下的性质,并验证帕斯卡定律。
2. 实验原理:静力学是研究流体在平衡状态下的力学性质。
帕斯卡定律是指任何一个封闭容器内的压力是相等的。
3. 实验步骤:将液体注入一个封闭容器,通过改变液位的高度,观察容器内的压力变化。
二、流体动力学实验1. 实验目的:研究流体在运动状态下的一些基本特性,如阻力、涡旋等。
2. 实验原理:动力学是研究流体在运动状态下的力学性质。
通过实验可以观察到流体在管道中的流速分布、阻力特性等现象。
3. 实验步骤:通过实验装置产生流体流动,改变管道形状、粗糙度等条件,观察流速和阻力的变化。
三、流体振荡实验1. 实验目的:观察流体振动的一些特性,如共振现象。
2. 实验原理:当外力的频率与流体固有振荡频率相等时,会出现共振现象。
流体振动实验可以用于研究振动频率、振幅等。
3. 实验步骤:通过实验装置产生流体振动,并改变外力的频率,观察流体的共振现象。
四、流体流量实验1. 实验目的:研究流体在管道中的流速和流量分布。
2. 实验原理:流量是单位时间内通过管道横截面的流体体积。
通过实验可以测量流速和流量,研究流体在管道中的流动情况。
3. 实验步骤:使用流量计等装置来测量流速和流量,并改变管道直径、液体粘度等条件,观察其对流动的影响。
结论:通过以上实验,我们观察到了流体力学的一些基本现象和原理,并验证了帕斯卡定律等流体力学的理论。
这些实验为理论研究和工程应用提供了实际数据和模型。
进一步深入研究流体力学的实验,有助于我们更好地理解和应用流体力学的相关知识。
流体力学综合实验实验报告
流体力学综合实验实验报告一、实验目的流体力学综合实验是为了通过实验操作,结合理论知识,提高学生对流体力学理论的理解,以及培养学生分析和解决问题的能力和实验操作技能。
二、实验原理流体力学是研究流体运动规律和相应力学问题的学科。
流体力学综合实验主要涉及流体力学的基本理论和方法,如流体静力学实验、流速测量实验和流体动力学实验等。
主要实验装置包括流量计、细管、不同形状的孔洞等。
三、实验内容流体力学综合实验包括以下几个实验内容:1.流体静力学实验:通过水柱和压力计器测量水平管道的压力,验证其与高度和流速的关系。
2.流速测量实验:通过使用流量计和测速仪器,测量不同位置和不同孔径处的流速,探究流速与孔径大小的关系。
3.流体动力学实验:通过流过不同形状的孔洞的流体,测量不同孔洞形状的流速和流量,以及分析孔形对流速的影响。
四、实验步骤1.流体静力学实验:安装水柱和压力计器,利用压力计器测量不同高度处的压力值,并记录下来。
根据实测数据,绘制压力与高度的关系曲线。
2.流速测量实验:选择不同位置和不同孔径的流量计和测速仪器,测量流体在这些位置和孔径处的流速,并记录下来。
将实测数据整理成表格,并分析不同孔径大小对流速的影响。
3.流体动力学实验:利用不同形状的孔洞,将流体流过孔洞,同时测量流体在不同孔洞处的流速和流量。
绘制不同孔洞形状的流速和流量曲线,并分析孔形对流速的影响。
五、实验结果与分析根据实验结果的分析和计算,可以得出以下结论:1.流体静力学实验表明,水平管道的压力与高度呈线性关系,压强随高度的增加而增加。
2.流速测量实验结果显示,流速随孔径的减小而增加,即孔径越小,流速越大。
3.流体动力学实验结果表明,孔洞形状对流速存在影响。
如孔洞形状为圆形时,流速较大;而孔洞形状为方形时,流速较小。
六、实验结论通过流体力学综合实验的操作与分析,得出以下结论:1.流体力学中的流体静力学理论得到了实验的验证,水平管道的压力与高度呈线性关系。
工程流体力学实验报告
工程流体力学实验报告工程流体力学实验报告引言工程流体力学是研究流体在工程领域中的运动和力学性质的学科。
实验是工程流体力学研究中不可或缺的一部分,通过实验可以验证理论,探究流体的行为和特性。
本实验报告旨在介绍并分析工程流体力学实验的设计、方法、结果和讨论。
一、实验目的本次实验的目的是研究流体在管道中的流动特性,通过测量流体的压力、流速和管道摩阻系数等参数,探究不同条件下的流体流动规律。
二、实验装置和方法本次实验使用的装置包括一段直径为D的水平圆管、压力传感器、流速计和流量调节阀等设备。
实验方法主要分为以下几个步骤:1. 准备工作:根据实验要求选择合适的管道直径和长度,将管道安装在实验台上,并连接好压力传感器、流速计等设备。
2. 流量调节:通过调节流量调节阀控制流体的流量,保持一定的实验条件。
3. 测量压力:利用压力传感器测量管道中的压力,并记录下来。
在不同流量条件下进行多次测量,确保数据的准确性。
4. 测量流速:使用流速计测量管道中的流速,并记录下来。
同样地,在不同流量条件下进行多次测量。
5. 数据处理:根据测量得到的数据,计算出流体的摩阻系数、雷诺数等参数,并进行数据分析和比较。
三、实验结果和讨论根据实验数据,我们可以绘制出不同流量条件下的压力-流速曲线和压力-摩阻系数曲线。
通过观察曲线的变化趋势,我们可以得出以下结论:1. 流体的摩阻系数与流速成正比,即流速越大,摩阻系数越大。
这与工程流体力学中的理论预测相符合。
2. 随着流速的增加,管道中的压力也随之增加。
这是由于流体在管道中的摩擦力增加导致的。
3. 在一定流速范围内,压力和流速之间存在线性关系。
然而,在流速达到一定阈值后,压力增加的速率会减缓,这是由于流体达到了临界状态,流动变得不稳定。
通过实验结果的分析,我们可以更好地理解流体在管道中的流动特性,为工程实践提供参考和指导。
四、实验误差和改进在实验过程中,可能会存在一些误差,例如仪器的精度限制、实验条件的不完全控制等。
10-1工程流体力学实验报告
工程流体力学实验报告班级:_________姓名:_________学号:_________实验一 能量转换实验一、实验目的1、熟悉流体在流动过程中各种能量和水头的概念及其转换关系,加深对伯努利方程的理解;2、观察流体流速随管径变化的规律。
二、实验原理1、总水头的分析:总水头为测压管水头与流速水头之和,任意两截面间的能量方程为21,2111222222--++=++f H gv g p Z g v g p Z ρρ 。
图一所示实验装置中,从实验可以观测到B 截面的总水头低于A 截面的总水头,这符合伯努利方程。
2、A 、B 截面间压强水头的分析:由于A 、B 两截面处于同一水平位置,B 截面面积比A 截面面积大。
所以B 截面处的流速比A 截面处小。
设流体从A 截面流到B 截面的水头损失为B A f H -,,在A 、B 两截面间列伯努利方程。
B A f BB B A A A H gv g p Z g v g p Z -+++=++,2222ρρB A Z Z =B A f BA AB H gv g v g p g p ---=-,2222ρρ 即A 、B 两截面处的压强水头之差,决定于ggBA2222νν-和B A f H -,。
当ggBA2222νν-大于B A f H -,时,压强水头的增值为正,反之,压强水头的增值为负。
3、C 、D 截面间压强水头的分析:出口阀全开时,由于C 、D 截面积相等,所以C 、D 两截面处的流速相等,即流速水头相等;设流体从C 截面流到D 截面的水头损失为D C f H -, ,在C 、D 两截面间列伯努利方程。
D C f DD D C C C H gv g p Z g v g p Z -+++=++,2222ρρgv g v DC 2222=D C f D C CD H Z Z gp g p ---=-,ρρ 即C 、D 两截面压强水头之差,决定于)(D C Z Z -和D C f H -,。
流体力学综合实验报告
流体力学综合实验报告一、实验目的本次实验旨在通过对流体力学的实验操作,掌握流速、流量、压力、阻力和流体力学定律等内容的研究方法和实验技巧,进一步加深对流体力学的理解,培养实验设计和数据分析的能力。
二、实验仪器与材料1.流量计2.压力计3.流速计4.直管段5.U型管6.PVC水管三、实验原理1.流速的测量流速是单位时间内流体通过其中一截面的速度,可以采用流速计进行测量。
2.流量的测量流量是单位时间内通过其中一截面的流体量,可以通过流速计算得出。
3.压力的测量压力是单位面积上受到的力的大小,可以通过压力计进行测量。
4.阻力的测量阻力是流体通过管道时受到的阻力,可以通过流速和流量的测量计算得出。
5.流体力学定律通过实验可以验证贝尔劳定律和弗侖定律,贝尔劳定律:流体通过管道时速度越大,压力越低;弗侖定律:流体通过管道时流量与压力成反比。
四、实验步骤1.测量直管段内的流速:在直管段上安装流速计,流量计读数固定,在一分钟内记录流速读数,取平均值。
2.测量U型管的压力:将U型管一个端口与直管段相连,另一个端口与压力计相连,调整高度使液面平衡,记录液面高度差。
3.测量不同液面高度下的流量:调整U型管液面高度,记录流量计读数,计算流量。
4.计算阻力:根据流速、流量和压力计算出阻力。
五、实验结果与分析1.流速的测量结果表明,流体在直管段内的速度是均匀的,流速测量值较为接近,说明测量结果准确可靠。
2.U型管的压力测量结果表明,压力与液面高度呈线性关系,验证了贝尔劳定律的准确性。
3.不同液面高度下的流量测量结果表明,流量随着液面高度的增加而减小,验证了弗侖定律的准确性。
4.阻力的计算结果表明,阻力与流速、流量和压力成正比,符合阻力的定义。
六、实验结论通过本次综合实验,我们掌握了流速、流量、压力、阻力和流体力学定律的测量方法和计算方法,进一步加深了对流体力学的理解。
实验结果验证了贝尔劳定律和弗侖定律的准确性。
流速、流量和压力之间存在一定的关系,阻力与流速、流量和压力成正比。
工程流体力学实验
工程流体力学实验实验目的本实验旨在通过实验操作及数据分析,加深对工程流体力学相关概念的理解,掌握流体静力学和流体动力学的基本原理,以及流体在工程中的应用。
实验仪器与材料•1 台水泵•1 块稳定台•1 条直管道•1 台流量计•1 台压力计•配套管道及接头实验原理流体静力学•流体静力学是研究在静止或稳定流动状态下流体的性质和力学的学科。
•流体静力学方程包括连续性方程、动量守恒方程及能量守恒方程等。
流体动力学•流体动力学研究流体在运动状态下的性质及相关现象。
•流体动力学方程描述了流体在不同流动状态下各种参数的变化规律。
实验步骤1.搭建实验装置,保证管道连接紧密。
2.启动水泵,调节泵的流量,记录不同流量下的压力、流速数据。
3.使用流量计检测不同流速下的流量值,并记录数据。
4.分析数据,绘制流速、压力、流量之间的关系曲线。
实验数据分析通过实验数据分析可得出以下结论: 1. 流速和流量呈线性关系,流量随着流速的增大而增大。
2. 压力随着流速增大而减小,说明流速增加时管道内的摩阻增大,压力减小。
结论通过工程流体力学实验,深入了解了流体在管道内的流动规律,掌握了流体静力学和流体动力学方面的基本原理,实验结果对于设计工程系统具有指导意义。
参考文献1.White, Frank M. Fluid Mechanics. 8th ed., McGraw-Hill, 2016.2.Munson, Bruce R., et al. Fundamentals of Fluid Mechanics. 7th ed., Wiley, 2012.以上是关于工程流体力学实验的简要介绍,通过实际操作和数据分析,使学生对相关理论知识有了更深入的了解。
流体力学实验报告
流体力学实验报告目录1. 流体力学实验报告1.1 引言1.1.1 实验背景1.1.2 实验目的1.2 实验方法1.3 实验结果1.4 结论1.5 参考文献1. 引言1.1 实验背景在流体力学的研究领域中,流体的运动行为是一个重要的研究对象。
流体可以是液体或气体,其运动规律受到流体的性质和外界条件的影响。
通过进行流体力学实验,可以更好地理解流体的运动规律和特性。
1.2 实验目的本次实验旨在通过观察、测量和分析流体在不同条件下的运动状态,探索流体的流动规律,了解流体力学相关理论在实际中的应用,提高实验操作技能。
2. 实验方法在实验中,我们首先搭建好流体力学实验平台,准备好实验所需的流体、仪器和设备。
然后根据实验步骤逐步进行实验操作,记录实验数据,并进行数据分析。
最后根据实验结果得出结论。
3. 实验结果通过实验我们观察到在不同流体条件下,流体的运动状态呈现出不同的特性。
通过测量和记录实验数据,我们得出了流体在不同条件下的流速、流量等参数,并进行了数据分析。
实验结果显示,流体在不同条件下表现出各具特点的运动规律。
4. 结论根据实验结果和数据分析,我们得出了结论:流体的运动状态受到流体的性质和外界条件的影响,不同的流体在不同条件下呈现出不同的运动规律。
通过实验我们对流体力学有了更深入的理解,为进一步研究和应用流体力学提供了有益的参考。
5. 参考文献[参考文献1] 作者1. 标题1. 期刊名1,年份1,卷(期)1: 页码1.[参考文献2] 作者2. 标题2. 期刊名2,年份2,卷(期)2: 页码2.。
流体力学实验
分类号密级中国地质大学(北京)工程流体力学实验报告题目能量方程实验学生姓名侯冠丞学院工程技术学院专业机械设计制造及其自动化学号1002133209指导教师王志乔二O一五年四月一、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究,进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性;3、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。
二:实验仪器三:实验原理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)选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出值,测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v及,从而即可得到各断面测管水头和总水头四、实验方法与步骤1、熟悉实验设备,分清哪些测管是普通测压管,哪些是毕托管测压管,以及两者功能的区别。
2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流,检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。
如不平则需查明故障原因(例连通管受阻、漏气或夹气泡等)并加以排除,直至调平。
3、打开阀13,观察思考(1)测压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)测点(2)、(3)测管水头同否?为什么?(4)测点(12)、(13)测管水头是否不同?为什么?(5)流量增加或减少时测管水头如何变化?4、调节阀13开度,待流量稳定后,测计各测压管液面读数,同时测计实验流量(毕托管供演示用,不必测记读数)。
5、改变流量2次,重复上述测量。
其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。
五、实验数据位置高度1:0cm 位置高度2:0cm 位置高度3:0cm管径1:14cm 管径2:30cm 管径3:14cm六:误差分析1.本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近,其点流速水头大于断面平均流速水头2.管处真空的形成3.毛细现象的影响七:实验结果及分析在不考虑水头损论失的情况下,1,2,3处的总水头约相等。
工程流体力学实验报告
工程流体力学实验报告学院:交通运输工程学院班级:交通设备 1206姓名:邱瑞玢学号: 1104120907雷诺数测定实验【实验目的】1. 观察水的层流和紊流的形态及特征;2. 学习测量和计算流体的雷诺数和临界雷诺数。
【实验原理】雷诺数是流体惯性力Lυρ2与黏性力Lv2μ的比值,它是一个无因次化的量。
R e =μρVl =llVl V 22)/(2μρ雷诺说较小时,粘滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于粘滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的紊流流场。
【实验内容】1. 缓慢调节水量控制阀,观察透明水管中红色水流线的变化。
观察水的层流态、紊流态的特征。
2. 找出层流和紊流转换临界点,在临界点测量水的流速,往复测量三次。
3. 根据测量数据计算出水的临界雷诺数。
【实验现象】1. 当水流流速较低时,水管中水流处于层流状态,示踪剂(红色墨水)呈线状,无分散;2. 逐渐开大控制阀,水流速度加大,呈线状流动的红色墨水开始出现波动,逐渐散开,这时水流处于过渡状态;3. 再开大控制阀,水流速度继续增大,红色墨水消失,此时水流处于紊流状态。
层流状态紊流状态【实验结果】项目组别时间(s)水量(mL)流量(mL/s)流量均值120120060220110055320125062.51306002023070023.333072024从层流到紊流从紊流到层流59.122.4实验中,水流束的特征长度l=D=3CM,流速由公式D2π4qv V =求得,得到V1=0.032m/s,V2=0.084m/s ,而水在标准大气压,室温时的动力粘度s p 10000.1a-3×∙=μ,则雷诺数R e1 =μρVD =960R e2 =μρVD =2520【结果分析】查阅资料可知一般管道雷诺数Re <2000为层流状态,Re >4000为紊流状态,Re =2000~4000为过渡状态。
工程流体力学实验报告
工程流体力学实验报告《工程流体力学实验报告》摘要:本实验旨在通过对流体力学实验的研究,探讨流体在工程中的应用。
实验采用了流体动力学原理和实验技术,通过对不同流体的流动特性进行观察和分析,得出了一些有价值的结论和数据。
实验结果表明,流体力学在工程中具有重要的应用价值,并为工程实践提供了一定的参考。
关键词:流体力学、实验、工程应用引言:流体力学是研究流体运动规律的一门学科,广泛应用于工程领域。
流体力学实验是通过实验手段对流体力学理论进行验证和研究的过程,是理论与实践相结合的重要环节。
本实验旨在通过对流体力学实验的研究,探讨流体在工程中的应用,为工程实践提供理论支持和技术指导。
实验原理:本实验采用了流体动力学原理和实验技术,通过对不同流体的流动特性进行观察和分析,得出了一些有价值的结论和数据。
实验过程中,我们使用了流体力学实验仪器,通过对流体的流速、压力、流量等参数进行测量和分析,得出了流体在工程中的一些重要特性和规律。
实验结果与分析:通过实验,我们得出了一些有价值的结论和数据。
首先,我们发现不同流体在相同条件下的流动特性存在一定差异,这为工程中流体的选择和应用提供了一定的参考。
其次,我们发现流体在管道中的流动受到管道形状、壁面粗糙度等因素的影响,这为工程中管道设计和流体输送提供了一定的指导。
此外,我们还得出了一些关于流体力学实验仪器的使用和操作技巧,为今后的实验研究提供了一定的经验和借鉴。
结论:通过本实验的研究,我们得出了一些有价值的结论和数据,表明流体力学在工程中具有重要的应用价值,并为工程实践提供了一定的参考。
我们相信,通过今后的深入研究和实践,流体力学将为工程领域的发展和进步提供更多的支持和帮助。
流体的综合实验报告
流体的综合实验报告流体的综合实验报告引言:流体力学是研究流体运动规律的一门学科,广泛应用于工程领域。
为了更好地理解流体力学的基本原理和实验方法,我们进行了一系列的综合实验。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验装置和实验结果,并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的:本次实验的主要目的是探究流体的基本性质,如流体的压力、流速、粘度等,并通过实验数据验证流体力学的基本定律,如质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。
实验一:流体压力实验实验装置:实验装置由一个装满水的容器、一个连接容器底部的压力计和一个用于调节流体流量的阀门组成。
实验原理:根据帕斯卡定律,封闭在一个容器中的流体受到的压力是均匀的。
通过调节阀门,可以改变流体的流量,从而改变容器内的压力。
实验步骤:首先,打开阀门,调节流体流量,记录不同流量下的压力值。
然后,根据实验数据绘制流量与压力的关系曲线。
实验结果和分析:实验结果显示,流量和压力呈正相关关系。
这与帕斯卡定律的预期相符。
实验数据的线性关系表明,流体的压力与流体流速成正比。
实验二:流体黏度实验实验装置:实验装置由一个粘度计和一个用于调节温度的恒温槽组成。
实验原理:流体的黏度是流体内部分子间相互作用力的量度。
通过在不同温度下测量流体的黏度,可以研究流体的流动特性。
实验步骤:首先,将恒温槽调节到不同的温度,然后将流体样品倒入粘度计中,测量流体在不同温度下的流动时间。
最后,根据实验数据计算流体的黏度。
实验结果和分析:实验结果显示,流体的黏度随温度的升高而减小。
这与流体分子热运动增强、相互作用力减弱的规律相符。
实验数据的变化趋势与实验室中常见的流体黏度变化规律一致。
实验三:流体动量定律实验实验装置:实验装置由一个水平放置的流体管道、一个流速计和一个用于测量流体管道两端压力的压力计组成。
实验原理:根据流体动量定律,流体在管道中的流速和压力之间存在一定的关系。
通过测量流体管道两端的压力差和流速,可以验证动量定律。
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(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)。
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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: