水力学实验报告思考题答案
2021年水力学实验报告思考题答案
水力学试验汇报试验一流体静力学试验试验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)试验试验三不可压缩流体恒定流动量定律试验试验四毕托管测速试验试验五雷诺试验试验六文丘里流量计试验试验七沿程水头损失实验试验八局部阻力试验试验一流体静力学试验试验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基础方程或 (1.1) 式中: z被测点在基准面相对位置高度;p被测点静水压强, 用相对压强表示, 以下同;p0水箱中液面表面压强;γ液体容重;h被测点液体深度。
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。
试验分析与讨论1.同一静止液体内测管水头线是根什么线?测压管水头指, 即静水力学试验仪显示测管液面至基准面垂直高度。
测压管水头线指测压管液面连线。
试验直接观察可知, 同一静止液面测压管水头线是一根水平线。
2.当P B<0时, 试依据统计数据, 确定水箱内真空区域。
, 对应容器真空区域包含以下三部分:(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水、气所占空间区域, 均为真空区域。
(2)同理, 过箱顶小水杯液面作一水平面, 测压管4中, 该平面以上水体亦为真空区域。
(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, 试采取另外最简便方法测定γ0。
最简单方法, 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; 为液体容量; d为测压管内径; h为毛细升高。
水力学实验报告思考题答案
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PB0。
这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。
测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。
测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,JP0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?有如下二个变化:(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。
而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断的减小更加显著。
面上的总水头E相应减小,故(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有。
2021年水力学实验报告思考题答案
水力学试验汇报试验一流体静力学试验试验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)试验试验三不可压缩流体恒定流动量定律试验试验四毕托管测速试验试验五雷诺试验试验六文丘里流量计试验试验七沿程水头损失实验试验八局部阻力试验试验一流体静力学试验试验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基础方程或 (1.1) 式中: z被测点在基准面相对位置高度;p被测点静水压强, 用相对压强表示, 以下同;p0水箱中液面表面压强;γ液体容重;h被测点液体深度。
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。
试验分析与讨论1.同一静止液体内测管水头线是根什么线?测压管水头指, 即静水力学试验仪显示测管液面至基准面垂直高度。
测压管水头线指测压管液面连线。
试验直接观察可知, 同一静止液面测压管水头线是一根水平线。
2.当P B<0时, 试依据统计数据, 确定水箱内真空区域。
, 对应容器真空区域包含以下三部分:(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水、气所占空间区域, 均为真空区域。
(2)同理, 过箱顶小水杯液面作一水平面, 测压管4中, 该平面以上水体亦为真空区域。
(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, 试采取另外最简便方法测定γ0。
最简单方法, 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; 为液体容量; d为测压管内径; h为毛细升高。
水力学实验报告思考题答案(想你所要).doc
(1.1)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=const P=P°5式屮:Z 被测点在基准而的相对位置高度;P 被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; p 0水箱屮液面的表面压强;y 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S ()有下列关系:(1.2)3•若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定Y据此可用仪器(不用另外尺)直接测得S ()。
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?(Z + Q测压管水头指7,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准而的垂直高度。
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PK0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。
^<0 7S 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,和对测压管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屮,该平面以上的水体亦为真空区域。
(3) 在测压管5屮,自水而向下深度某一段水柱亦为真空区。
这段高度与测压管2液而低于水箱液而的高度 相等,亦与测压管4液而高于小水杯液而高度相等。
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h°,由式丫心沁,从而求得Yo°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 , 4bcos&h = ----------dy式小,为表而张力系数;为液体的容量;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。
水力学实验报告思考题答案(供参考)_1
水力学实验报告思考题答案(供参考)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,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。
水力学实验报告思考题答案(想你所要)_2
水力学实验报告思考题答案(想你所要)水力学实验报告思考题答案(想你所要)实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验果分析及讨论压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J恒为正,即J>水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。
测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测降低,Jp>0。
测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大,即J 越大流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
量增加,测压管水头线有何变化?为什么?下二个变化:流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头,任一的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。
而且随流量的增加阻力损失亦任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。
测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。
对于两个不同直径的相应过水断面有为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)化就更为显著。
点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm),表明均上,其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。
问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成:减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。
《水力学实验报告》思考题答案解析
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。
水力学实验报告思考题答案分析解析
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。
水力学实验报告思考题答案(想你所要)
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。
<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。
水力学实验报告思考题答案
水力学实验报告思考题答案水力学实验报告思考题答案水力学实验是研究水的运动规律和水力特性的重要手段之一。
在进行水力学实验时,我们常常会遇到一些思考题,需要通过实验数据和理论知识进行分析和解答。
本文将对水力学实验报告中的一些常见思考题进行回答,并探讨其中的深度和复杂性。
1. 实验中使用的流量计是什么原理?为什么要使用该流量计?在水力学实验中,流量计是用来测量流体通过管道或河道的流量的仪器。
常见的流量计有涡街流量计、电磁流量计、超声波流量计等。
其中,涡街流量计是一种常用的流量计。
它基于涡街效应,通过测量涡街频率来计算流体的流速和流量。
涡街流量计之所以被广泛应用于水力学实验中,是因为它具有精度高、稳定性好、适用范围广等优点。
它能够在不同流速范围内进行准确测量,并且对流体的性质和温度变化不敏感。
因此,在水力学实验中使用涡街流量计能够提供准确可靠的流量数据,有助于研究水的流动特性和水力参数。
2. 实验中测量的水流速度与水深的关系是什么?如何通过实验数据来验证该关系?水流速度与水深之间存在一定的关系,即随着水深的增加,水流速度逐渐减小。
这是由于水流在通道中的摩擦阻力和重力作用的结果。
为了验证这一关系,可以进行如下实验:首先,在不同的水深下测量水流速度。
选择几个不同的水深值,如0.1m、0.2m、0.3m等,使用流速计测量相应水深处的水流速度。
记录实验数据。
然后,通过实验数据绘制水流速度与水深之间的关系曲线。
将水深作为横坐标,水流速度作为纵坐标,绘制出一条曲线。
根据实验数据的分布情况,可以得出水流速度与水深的关系。
最后,通过对实验数据的分析和曲线的拟合,可以得出水流速度与水深之间的具体关系。
可以使用线性回归等方法,拟合出最佳的曲线方程,从而验证水流速度与水深之间的关系。
3. 在实验中发现水流速度与水深的关系不符合理论预期,可能的原因有哪些?如何解释这种现象?如果在实验中发现水流速度与水深的关系不符合理论预期,可能的原因有以下几点:首先,实验中可能存在测量误差。
水力学实验报告思考题答案(想你所要)
⽔⼒学实验报告思考题答案(想你所要)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<0时,试根据记录数据,确定⽔箱内的真空区域。
B,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。
水力学实验报告思考题答案解析[想你所要]
实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验成果分析及讨论1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡JP可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J 恒为正,即J>0。
这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。
测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。
测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,JP <0。
而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有hw1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?有如下二个变化:(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。
而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。
(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。
3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,HP=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm),表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
水力学实验报告思考题答案(想你所要)
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<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。
B,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。
水力学实验报告思考题答案解析
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。
水力学实验报告思考题答案(全)
水力学实验报告思考题答案(一)伯诺里方程实验(不可压缩流体恒定能量方程实验)1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P 可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J P 恒为正,即J>0。
这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。
如图所示,测点5至测点7,管渐缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,J P >0。
,测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P <0。
而据能量方程E 1=E 2+h w1-2,h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E 2恒小于E 1,(E-E )线不可能回升。
(E-E )线下降的坡度越大,即J 越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图上的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
2、 流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?1)流量增加,测压管水头线(P-P )总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ,任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时,Q 增大,g v 22就增大,则γpZ +必减小。
而且随流量的增加,阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E 相应减小,故γpZ +的减小更加显著。
2)测压管水头线(P-P )的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时,ζ接近于常数,又管道断面为定值,故Q 增大,H ∆亦增大,()P P -线的起落变化更为显著。
3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题? 测点2、3位于均匀流断面,测点高差0.7cm ,γpZ H P +=均为37.1cm (偶有毛细影响相差0.1mm ),表明均匀流各断面上,其动水压强按静水压强规律分布。
水力学实验报告材料思考题问题详解
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。
水力学复习思考题四答案
水力学复习思考题四答案
一、选择题
1~5 DABBA
6~10 BCBAC
11~15 CACDB
16~20 ABDBA
21~25 DAABC
26~30 CBAAD
二、判断题
1~5√××√×
6~10×√√×√
三、简答题
1、答案:急流的控制断面在上游,因为外界对急流的干扰不能向上游传播;缓流的控制断面在下游,其原因与急流正好相反。
2、答案:达西定律适用于任一点的渗流流速u=kJ,其适用于恒定均匀层流渗流;而杜比公式是适用于恒定非均匀渐变层流渗流,同一过水断面上各点的渗流流速都相等且等于v= kJ。
四、计算题
解:(1)B点绝对压强:
B点相对压强:
(2)水平分力:
垂直分力:
合力:
方向:与χ方向的夹角为
作用点距水箱底部距离:
或距水面。
水力学实验报告思考题答案分析解析
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。
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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。
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。
另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。
如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。
因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。
5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面?
不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。
因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。
而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。
6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗?
关闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由c进入水箱。
这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。
因为由观察可知,测压管1的液面始终与c点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒定流动。
这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。
医学上的点滴注射就是此原理应用的一例,医学上称之为马利奥
特容器的变液位下恒定流。
7.该仪器在加气增压后,水箱液面将下降而测压管液面将升高H,实验时,若以P0=0时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强(H+δ)与视在压强H的相对误差值。
本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm。
加压后,水箱液面比基准面下降了,而同时测压管1、2的液面各比基准面升高了H,由水量平衡原理有
则
本实验仪d=0.8cm, D=20cm,
故H=0.0032
于是相对误差有
因而可略去不计。
其实,对单根测压管的容器若有D/d10或对两根测压管的容器D/d7时,便可使0.01。
实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验
实验原理
在实验管路中沿管内水流方向取n个过断面。
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)
取a1=a2=…an=1,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。
成果分析及讨论
1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?
测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J恒为正,即J>0。
这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。
测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。
测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P<0。
而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。
2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?
有如下二个变化:
(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头
,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。
而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。
(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有
式中为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。
3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?
测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm),表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。
4.试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。
下述几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成:
(1)减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。
显然(1)、(2)、(3)都有利于阻止喉管真空的出现,尤其(3)更具有工程实用意义。
因为若管系落差不变,单单降低管线位置往往就可完全避免真空。
例如可在水箱出口接一下垂90弯管,后接水平段,将喉管的高程降至基准高程0—0,比位能降至零,比压能p/γ得以增大(Z),从而可能避免点7处的真空。
至于措施(4)其增压效果是有条件的,现分析如下:。