水力学实验pdf
流体力学(水力学)实验报告
5、成果分析及小结
6、对本实验有什么建议或改进意见：
实验报告完成日期：
年月 日
1、实验目的
六、管道局部阻力实验报告
2、计算公式
4、实验数据及计算 (仪器编号：
）实验日期：
1) 有关常数：
大管直径 D= 小管直径 d=
cm；大管断面面积 A1= cm；小管断面面积 A2=
cm2； cm2；
2) 量测记录表格（注意指导和记录所示仪器与实际仪器的编号不同）
4、 用方格厘米纸或双对数纸绘制 lg h f ～ lg v 曲线，并计算层流及紊流时的
斜率 m 值。
5、成果分析研究及小结
6、对仪器设备的使用上，用你所学的其他知识谈谈你对仪器设备的改进建 议。
1、实验目的:
五、管道沿程阻力实验报告
2、计算公式：
3、实验数据及计算值：
1) 有关常数： ①管道直径 d=
cm； cm。
量水 量水 体积 时间
V
T
（cm3） s
10 3) 计算表格 ①文德里管
项目 公 测
式 次
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
测压管高差 Δh=▽2-▽1
cm
实测流量
Q实
=
V T
cm3/s
理论流量 流量系数
K Q理 = K ∆h cm3/s
µ = Q实 Q理
5、绘制文德里管（Δh）与实测流量 Q实 的关系曲线（用方格纸，比例自选）
6、成果分析及小结
报告完成日期：
八、演示类实验 对演示类实验，要求记录观察到的现象，写出你通过该实验演示 后的收获和体会。请在实验报告后附加纸张。 流线演示实验 相对平衡演示实验 粘性演示实验 水击演示实验 虹吸演示实验
水力学实验报告(静水压强量测实验)
2
������0 = ������������ + ������（∇7 − ∇6） (Pa)
203220 252220 76473 33027
3
������������ = ������[(∇1 − ∇2) + ������0������] (Pa)
199920 248920 73173 29727
答：1、4、5 号管液面不等压，1 号管与外界相通，������0 = ������������，为外界大气压，而 4、 6 号管与箱体连通，������4 = ������6 = ������0，为箱内部气压，二者不同。 1 号管与 3 号管均与外界大气相通，������1 = ������3 = ������������。
差，如读数误差，尺倾斜误差等。
七、 回答实验指导书中有关问题
1、 第 1、2、3 号管和 4、6 号管，可否取等压面？为什么？
答：1、2、3 号管可以取等压面，因为他们连接的介质相同，且都连通箱体液体。
4、6 管上端空气连通，底部液体并不连通，因而不可取等压面
2、 第 1、4、6 号管和 1、3 号管中的液面，是不是等压面？为什么？
学院：水利水电学院
专业：水利水电工程
2014 年 6 月 2 日
实验名称
静水压强量测实验
指导教师
赵昕
年级
2012
学号
2012301580228
成绩
姓名
王頔
一、 实验的目的 1. 量测静水中任一点的压强。 2. 测定另一种液体的重率。 3. 要求掌握 U 形管和连通管的测压原理以及运用等压面概念分析问题的能力。
6
������′
(N/m3)
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
水力学实验书
1（一）静水压强实验一、实验目的要求1、掌握用测压管测量流体静压强的技能;2、验证不可压缩流体静力学基本方程；3、通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决净力学实际问题的能力。
二、实验装置本实验的装置如图1.1所示。
图1.1 流体静力学实验装置图1.测压管；2.带标尺测压管；3.连通管；4.U 型测压管；5.油底面；6.油柱面； 11.减压放水阀。
说明1．所有测管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；2．仪器铭牌所注▽B 、▽C 、▽D 系测点B 、C 、D 标高；若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则▽B 、▽C 、▽D 亦为Z B 、Z C 、Z D; 3．仪器所有阀们旋柄顺管轴线为开。
三、实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程γpz +=con或 p p =0hγ+（1.1）式中： z----------被测定在基准面以上的位置高度；p ---------被测点的静水压强，以相对压强表示，以下同；p 0---------水箱中液面的表面压强；2γ ------液体容重；----------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 0有下列关系：S 0=2110 +=ωγγ （1.2）图 1.2图1.3据此可用仪器（不用另外尺）直接测锝S 0。
四、实验方法和步骤1． 搞清仪器组成及其用法。
包括： ⑴ 各阀门的开关；⑵ 加压方法 关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球充气； ⑶ 减压方法 开启筒底阀11放水；3⑷ 检查仪器是否密封 加压后检查测压管1、2、5液面高程是否恒定。
若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。
2．记录仪器号NO 。
及各常数（记入表1.1）（1.2）推导如下：当U 型管中水面与油水界面齐平（图1.2），取其顶面为等压面，有 P 01 = ωγh 1 = 0γH (1) 另当U 型管中水面与油面界面齐平（图1.3），取其油水界面为等压面，则有P 02 + ωγH = 0γH 又 P 02 = –ωγh 2 = 0γH –ωγH由上两式联解可得： H = h 1 + h 2 代入式（1）得：211h h h +=ωογγ3．量测点静压强（各点压强用厘米水柱高表示） ⑴ 打开通气阀（此时p 0＝0），记录水箱液面标高▽0和测压管2液面标高▽H （此时▽0＝▽H ）； ⑵ 关闭通气阀及截止阀，加压使之形成p 0＞0，测记▽0及▽H ； ⑶ 打开放水阀11，使之形成P 0＜0（要求其中一次γBP ＜0，即▽H ＜▽B ）测记▽0及▽H 。
水力学实验报告册
υ c = f ( v,d )
根据量纲分析法有
υ c = k c vα1 d α2
其中 kc 是量纲为一的数。写成量纲关系为
[ LT −1 ] = [ L2T −1 ]α1 [ L]α2
由量纲和谐原理，得 α 1 = 1, α 2 = −1 。 即
υc = kc
v d
雷诺实验完成了管流的流态从紊流过渡到层流时的临界值 kc 值的测定，以
= F
ρqv(β 2υ 2 − β1υ1 ) π
4
F = − pc A = − ρ ghc
联立上面两式：
D2
qv β1υ1 − ghc
三．主要仪器及耗材 自循环动量定律实验仪。 耗材：无 四．实验内容和步骤 1. 2.
π
4
D2 = 0
测验管定位。待恒压水箱满顶溢流后，松开测验管固定螺栓，调整方位， 恒压水位调节。旋转水位调节阀，可打开不同高度上的溢水孔盖，调节
计算数值表（总水头 Hi）
pi αυi2 单位 cm，i 为测点编号） + ρ g 2g
H13 H15 H17 H19
实验次数 1 2
H2
H4
H5
H7
H9
qv /(cm3 / s )
六．实验注意事项 计量后的水必须倒回原实验装置的水斗内，以保持自循环供水。 七．思考题 1.测压管水头线和总水头线变化趋势的不同。 2.阀门的变化，会使得测压管水头线如何变化。
四．雷诺实验
一．实验目的 1. 观察层流、紊流的流态及其转换过程。 2. 测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别方法。 3. 学习应用量纲分析法进行实验研究的方法，确定非圆管流的流态判别准 数。 二．实验原理 同一种液体在同一管道中流动，当流速不同时，液体可有两种不同的流态。 当流速较小时，管中的水流的全部质点以平行而不互相混杂的方式分层流动，这 种形态的液体叫层流。当流速较大时，管中水流各质点发生相互混杂的运动，这 种形态的液体叫做紊流。同时，在紊流转变为层流时，存在一个临界流速 υc ，υc 与流体的粘性 v、圆管的直径 d 有关。若要判别流态，就要确定各种情况下的 υc 值，需要对这些相关因素的不同量值作出排列组合再分别进行实验研究，工作量 巨大。雷诺实验运用量纲分析的原理，得出了量纲为一的判据—雷诺数 Re，使 问题得以简化。量纲分析如下。 因
水力学实验报告 (2)
水力学实验指导书及实验报告专业班级学号姓名河北农业大学城建学院目录实验（一）伯努利方程实验............................................................ - 2 -实验（二）动量定律实验................................................................ - 5 -实验（三）文丘里实验.................................................................... - 9 -实验（四）孔口与管嘴出流实验.................................................. - 11 -实验（五）雷诺实验...................................................................... - 13 -实验（六）沿程水头损失实验...................................................... - 15 -实验（七）局部阻力损失实验...................................................... - 18 -实验（一）伯努利方程实验一、实验目的1.观察流体流经能量方程试验管的能量转化情况，对实验中出现的动水水力现象进行分析，加深对能量方程的理解；2.掌握一种测量流体流速的原理：3.验证静压原理。
二、实验原理在恒定总流实验管内，沿水流方向的任一断面i（实验管的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ见图1），可写22从静压管的读数算出hw图２伯努利方程实验仪结构示意图1.水箱及潜水泵；2.上水管；3.电源；4.溢流管；5.整流栅；6.溢流板；7.定压水箱；8.实验细管；9. 实验粗管；10.测压管；11.调节阀；12.接水箱，计量水箱；13.量杯{自备}；14.回水管；15.实验桌。
水力学实验(2013.6.23)
水力学实验指导书第一部分：实验装置一、多功能水力学实验装置本实验装置由蓄水箱、水泵、恒定水箱、计量水箱以及实验管道、阀门、测压管和实验台等组成，见图1所示。
测压管计量液位计局部阻力管文丘里管、孔板流量计高位水槽水泵低位水箱指示液加入口沿程阻力管雷诺管图1 GD-Ⅵ-14型多功能水力学实验装置二、开出实验1、雷诺实验；2、沿程阻力实验；3、局部阻力实验；4、文丘里流量实验；5、孔板流量实验第二部分：实验部分实验1：雷诺实验一、实验目的1．观察液体的层流、紊流两种流态，掌握圆管流态转化的规律。
2．测定液体在圆管中稳定流动时的上、下临界雷诺数Re c。
二、实验原理及计算公式1．实验原理液体在运动时，存在着两种根本不同的流动状态。
当液体流速较小时，惯性力较小，粘滞力对质点起控制作用，使各流层的液体质点互不混杂，液流呈层流运动。
当液体流速逐渐增大，质点惯性力也逐渐增大，粘滞力对质点的控制逐渐减弱，当流速达到一定程度时，各流层的液体形成涡体并能脱离原流层，液流质点即互相混杂，液流呈紊流运动。
这种从层流到紊流的运动状态，反应了液流内部结构从量变到质变的一个变化过程。
液体的流态可用临界雷诺数Re c来判别。
液流型态开始变化时的雷诺数叫做临界雷诺数，有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，它受实验条件影响较大，大小很不确定，跨越一个较大的取值范围，因此不作为液态的判别标准。
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，大致是一个常数。
通常把下临界雷诺数作为液态的判别标准，简称临界雷诺数。
在雷诺实验装置中，通过有色液体的质点运动，可以将两种流态的根本区别清晰地反映出来。
在层流中，有色液体与水互不混惨，呈直线运动状态，在紊流中，有大小不等的涡体振荡于各流层之间，有色液体与水混掺。
如图a、b、c所示。
2．计算公式雷诺数：d Q Q Red dρνπνπμ===v44三、实验方法与步骤1．测定实验有关的常数。
水力学实验报告(动量方程验证实验)
������ = ρQV(1 − cos ������)
式中：Q 为管嘴的流量；V 为管嘴流速；α为射流射向平板或曲面板后的偏转角度。 α=90°时，F平 = ρQV（F 平为水流对平板的冲击力）。 α=135°时，F = ρQV(1 − cos 135°) = 1.707ρQV = 1.707F 。
6. 关闭抽水机，将水箱中水排空，砝码从杠杆上取下，结束实验。 注意事项 1. 量测流量后，量筒内的水必须倒进接水器，以保证水箱循环水充足。 2. 测流量时，计时与量筒接水一定要同步进行，以减小流量的量测误差。 3. 测流量一般测两次取平均值，以消除误差。
四、 实测的数据（表）
1. 有关常数
喷管直径 d=0.92cm，作用力力臂 L=8cm。
2. 实验中，平衡锤产生的力矩没有加以考虑，为什么？ 答：平衡锤在冲击开始前将杠杆平衡，用以平衡更换面板产生的作用力差异，在实验过 程中，可以视为是杠杆的一部分，不影响计算结果。
教
师
评
指导教师
年
月
日
语
稳，对流量法测验产生影响。 此外，由于实验时间长，水轮机工作状况发生改变；修正系数误差忽略等问题均会产生较小 误差。 七、 回答实验指导书中有关问题 1. F 实与 F 理有差异，除实验误差外还有什么原因？
答：理论误差（系统误差）。 实验数据处理时的参数，修正系数等忽略因素都是造成二者差异的非实验因素。
6 710 5.20 136.54
六、 对实验结果的分析与结论 实验测得α = 90°时，F 实=30625.00 N×10-5，F 理=30511.71 N×10-5，误差为 0.37% 实验测得α = 135°时，F 实=59718.75 N×10-5，F 理=54067.45 N×10-5，误差为 10.45% 实验测得α = 180°时，F 实=63700.00 N×10-5，F 理=55991.30 N×10-5，误差为 13.76% 实验测得在α = 90°时，理论值与实际值吻合较好，但在α = 135°和α = 180°时，偏差比较 大。 下面就实验过程进行误差分析。测量中误差产生原因有很多，主要有以下几种： （1） 实验时，杠杆是否水平。 尝试将实验数据中的 10.4cm 改变 0.2cm，算得与原数据计算的误差差别为 2%，故 杠杆读数是一个主要影响因素。 在实验中，主要面临两大问题影响杠杆平衡 ① 冲击引起的平衡困难。在无水流冲击时，平衡杠杆比较简单，但是在水流冲击下， 杠杆的平衡很难把握，且由于杠杆的颤动，引起砝码摆动，更加大了平衡难度， 使得平衡时容易出现微小误差；当使用α = 180°的曲面板时，杠杆颤动非常严重， 几乎难以确定平衡状态。 ② 平衡时的砝码和平衡锤的移位。由于平衡锤和砝码公用同一轨道，在移动砝码时， 极易引起平衡锤的微微移动，经由杠杆作用误差放大；另一方面，由于杠杆的颤 动，在平衡锤固定不牢固的区域，会引起其移动。 （2） 体积法测流量产生的误差。 由于此法测量时，需要测量者丰富的经验和敏捷的反应力，对于初学者易产生较大误 差。另一方面，由于在α = 180°时，曲面板在水流冲击下不断摆动，引起水流的不平
Word-水力学实验
3．在同样底坡 i1使其相应的闸门开度分别小于 h01和 h02 。此时在上游槽中可以出现中出现型 壅水曲线段中不同过水断面的水深 hi 及各断面之 间的距离Δs，并作详细记录。
4．调整水槽底坡使i1=0和i2<0，将所有闸门打开，
此时便可出现H2和A2型降水曲线 。
5.在上述同样底坡情况下，放下闸门①和②，使
击扬水、调压筒消减水击等现象，以及水击压强的 量测， 加强对水击现象的感性认识。
二、实验仪器
水击与调压室现象演示设备如图。供水箱有溢流装置， 可保证实验水流为恒定流。采用容易膨胀变形的橡胶软管 作实验管段，大大降低水击波速，易于演示水击波传播过 程，在实验管段的上、下游端部安装接触式指 示灯，以显 示水击波传播往复情况。在胶管下游安装钢管上装快速阀 门。
其开度都小于hc . 此时便可出现H3和A3型壅水曲线。
五、实验要求 1.根据实测数据，画出各种水面曲线及其衔接情况。
2.根据底坡、流量和水槽糙率，判别各槽中应出现的 水面线型式，并与实测情况相比较。同时根据上槽、下 槽的底坡大小与闸门开度的大小，判别上下游水面线的 衔接型式，与实测结果相比较。
3.对上述比较中有不一致的情况，应进行分析并说明 影响因素。
水力学实验
张华 华北电力大学可再生能源学院
水力学实验
实验五 非均匀流水面曲线实验 实验六 实用剖面堰与宽顶堰溢流实验 实验七 管道水击实验 实验八 达西定律验证实验 实验九 渗流水电比拟实验
实验五 非均匀流水面曲线实验
一、实验目的 1.演示在矩形水槽中的几种主要水面曲线及其衔接
型式。 2.加深对非均匀渐变流水面曲线的感性认识，加深
对理论知识与水面线计算方法的理解。
二、实验仪器
《水力学实验》
河海大学文天学院水力学实验报告系专业班姓名同组者姓名§1 静水压强实验§2 平面静水总压力实验§3 能量方程实验§4 动量方程实验§5 毕托管实验§6 文德里实验§7 雷诺实验§8 沿程阻力系数实验§9局部阻力系数实验§10电拟实验§11堰流实验§1 静水压强实验一、 实验目的二、 实验要求三、 计算公式四、 实验及计算值1、实验工作平台编号：2、有关常数A 点高程A ∇ cm 。
B点高程B ∇ cm 。
3、量测记录表格项目测压管液面高程读数1∇(cm) 2∇(cm)3∇(cm)4∇ (cm)5∇ (cm)6∇(cm)p p >12 3 0p p <12 34、计算表格项目测压管液面高程差12∇-∇(cm)34∇-∇ (cm)56∇-∇ (cm)A ∇-∇5 (cm)B ∇-∇3(cm)p p >1 2 3 0p p < 12 3项目,A B 点静水压强值油密度)(560∇-∇=g p ρ)(N/cm 2AA gh p ρ=')N/cm (2 AA p p p '+=0)N/cm (2BB gh p ρ=')N/cm (2BB p p p '+=0)N/cm (2gp oil )(120∇-∇=ρ)g/cm (3p p >12 3 0p p <12 3五、成果分析及小结§2 平面静水总压力实验一、实验目的二、实验要求三、计算公式四、实验及计算值1、实验工作平台编号：2、有关常数（1）天平臂距离L= cm。
（2）扇形体垂直距离L= cm。
（3）扇形体宽度b= cm。
（4）扇形体平面高度 cm。
3、量测记录表格压强分布形式测次水位读数H（cm）砝码质量m（g）三角形分布1 2 3梯形分布1 2 34、计算表格压强分布形式测次作用点距底部距离作用点距支点垂直距离实测力矩实测静水压力理论静水压力相对值e eLL-=10mgLM=实P理P理实PPy= cm cm cm-N N N三角形分布1 2 3梯形分布1 2 3五、成果分析及小结§3 能量方程实验一、 实验目的二、 实验要求三、 实验及计算值1、实验工作平台编号：2、量测记录表格项目测压管液面高程读数（cm ）1∇2∇3∇4∇5∇6∇7∇8∇9∇10∇1 2项目 毕托管液面高程读数（cm ）1∇2∇3∇4∇5∇6∇7∇8∇9∇10∇1 2项目急变流断面液面高程读数（cm ）渐急变流断面液面高程读数（cm ）ABC11∇12∇13∇14∇15∇16∇17∇18∇ 19∇12四、绘制测压管水头线及总水头线五、成果分析及小结§4 动量方程实验一、实验目的二、实验要求三、计算公式四、实验及计算值1、实验工作平台编号：2、有关常数1）喷嘴直径d= cm。
6水力学(流体力学)实验指导书
水力学（流体力学） 实验指导书
4、雷诺实验------------------------------------------------------------12-14 页 5、管道沿程水头损失实验-----------------------------------------15-16 页
6、局部管道水头损失实验----------------------------------------17-19 页 7、流线演示实验-----------------------------------------------------20-21 页 8、伯努利实验---------------------------------------------------------20-21 页
K
cm
；
2g =
d2＝
2。5
cm;
桶重=
D 2d 2 4 D4 d 4
cm /s
实 验 次 数 1 2 3 4 5 6 7 8
测压管高差 Δh=h1-h2 kpa cm
重量 m g
体积 v cm3
时间 s t
理论流量 cm /s
Q理 K h
3
实际流量 cm /s
Q实 V T
3
流量系数
P b 若压强分布图为三角形分布，如图 2，则 1 P= gH 2b 2
1 e= H 3
水力学实验(最终评为优秀)
《水力学实验》静水压强实验报告指导老师：何建京参加者：静水压强试验仪型号：H0-02实验仪器编号：试验台：水力学实验室13桌水电院08级水工一班一．实验概述1. 实验目的①掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。
②验证平面静水总压力理论。
2. 实验原理作用在任意形状平面上的静水总压力P等于该平面形心处的压强pc与平面面积A的乘积：P=PcA方向垂直指向受压面。
对于上下边与水面平行的矩形平面上的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置，可采用压力图法：静水总压力P的大小等于压强分布图的面积Ω和以宽度b所构成的压强分布体的体积。
P=Ωb若压强分布图为三角形分布，如图，则P=1/2ρgH2be=1/3H式中:e-为三角形压强分布图的形心距底部的距离.若压强分布图为梯形分布,如图,则P=1/2ρg(H1+H2)abe=a/3·(2H1+H2)/ (H1+H2)式中:e-为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离3. 实验步骤1熟悉仪器,测记有关常数.2用底脚螺丝调平,使水泡居中.3调整平衡锤使平衡杆处于水平状态.4打开进水阀门K1,待水流上升到一定高度后关闭.5在天平盘上放置适量砝码.若平衡杆仍无法达到水平状态,可通过进水开关进水或放水开关放水来调节进放水量直至平衡.6测记砝码质量及水位的刻度数.7重复步骤4～6,水位读数在100mm以下做4次,以上4次.,将水排净,并将砝码放入盒中.实验结束.8打开放水阀门K24. 注意事项1 在调整平衡杆时,进水或放水速度要慢.2 测度数据时,一定要等平衡杆稳定后再读.二．实验装置及实验数据1.有关常数：（1）天平臂距离L0=27.5cm（2）扇形体垂直距离L=20cm （3）扇形体宽度b=7.5cm 2.量测记录表格三．实验成果分析：对于平面静水总压力，用一般的方法很难测出。
现在使用杠杆原理来间接求出作用在物体表面上的压力。
这个实验装置的设计十分精巧，其中前壁与后壁由于对称所以产生的静水总压力可以抵消，在左侧弧形的部分由于其静水压力作用方向经过杠杆转动轴心，所以其产生的力矩为0。
《水力学》实验1实验2流体静力学
《水力学》实验1实验2流体静力学12四、实验步骤1、熟悉仪器组成部件及操作方法1）了解水箱上方通气阀6和其它阀门的作用（阀门旋柄垂直桌面为开，平行桌面为关）。
2）掌握水箱加压方法：关闭通气阀6与真空阀9，然后用加压充气球7充气（打开水箱上方充气阀门）。
3）掌握水箱减压方法：打开通气阀6，使水箱内外压差为零。
关闭所有阀门后旋开箱底放水阀11，排水些许。
2、将实验装置号及实验常数填入表格（常数见水箱标牌，其上▽B、▽C、▽D数值等于水箱B、C、D点相对于2#测压管零点的位置高度）。
3、操作1）使水箱相对压强P0=0，测量水箱液面0▽0及2#测压管液面▽H，数字记入表格。
完成填空项1）。
2）使水箱P00，测量0▽0及▽H，记录数据。
再重复实验2次。
3）使水箱P00，测量0▽0及▽H，记录数据。
再重复实验2次，其中一次PB0。
4）PB0时，打开真空阀9，观察4#测压管，完成填空项2）及其它填空项。
5）记录数据由老师确认后签阅。
当堂完成表格计算。
使实验装置恢复原状。
五、实验结果1、观察并填空（选择填空只写字母）1）当P0=0时，过B点做一水平切面，对盛有水的测压管1#、2#、5#及水箱水体四部分来说，处于同一等压面的是。
2）当PB0时，水箱负压区域为平面到平面。
当PB0时，4#测压管水柱高度与5#测压管液位差；4#测压管水柱高度与2#测压管液面低于水箱液面的差值。
（A.相等B.不等）3）不同情况下3#连通管液面与水箱液面的标高。
（A.可能不等B.总是相等）4）测点位置水头；测点压强水头；测点测压管水头。
（A.随基准面而变B.不随基准面而变）-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2、记录与计算记录与计算表实验装置号常数▽B=cm▽C=cm▽D=cm▽B=ZB▽C=ZC▽D=ZD表格单位cm水箱相对压强相对压强序号序号水箱液面▽水箱液面▽02#测压管液面测压管液面▽H压强水头测压管水头PA/=▽H-▽0PB/=▽H-▽BPC/=▽H-▽CPD/=▽H-▽DZC+PC/ZD+PD/P0= 01P00123P00(其中一次其中一次PB0)123记录表计算表34四、实验步骤1、熟悉设备，分清实验管道上的总水头测点与测压管水头测点。
水力学实验报告(管道局部水头损失实验)
1 638 5.07 125.84 21.96 80.59 26.70 25.70
2 849 7.35 115.51 20.16 73.97 27.70 26.70
3 922 9.78 94.27 16.45 60.37 29.50 28.70
4 556 10.40 53.46 9.33 34.24 31.80 31.60
实验测得的局部水头损失系数为 0.56，理论计算得水头损失系数为 0.53,误差为 5.6%。 实验所得损失系数偏大，原因是操作过程中的一些误差导致了额外的水头损失，具体有： （1） 管道存在沿程水头损失，造成额外的水头损失。 （2） 管道中可能有一些未彻底排净的气体，对水流造成影响。 （3） 转动阀门后，应待水流稳定后才可测量，不适当的时机测量可能会导致误差。 （4） 由于测压管读数需将尺垂直放置，测量时没有校正工具，可能导致尺子倾斜，测压管读 数偏大。 七、 回答实验指导书中有关问题
一、
实验的目的
1. 掌握测定管道局部水头损失系数 ζ的方法。 2. 将管道局部水头损失系数的实测值与理论值进行比较。 3. 观测管经突然扩大时旋涡区测压管水头线的变化情况和水流情况，以及其他各种边界突变
情况下的测压管水头线的变化情况。 二、 实验原理和装置 由于边界形状的急剧改变，水流就会与边界分离出现旋涡以及水流流速分布的改组，从而 消耗一部分机械能。单位重量液体的能量损失就是水头损失。 边界形状的改变有水流断面的突然扩大或突然缩小、弯道及管路上安装阀门等。 局部水头损失常用流速水头与与系列的乘积表示。 ������������ = ������ 式中： ������ 为局部水头损失系数。 系数 ������ 是流动形状与边界形状的函数， 即 ������ = ������（Re， 边界形状） 。一般水流 Re 数足够大时， 可认为系数 ������ 不再随 Re 数而变化，而看作常数。 管道局部水头损失目前仅有突然扩大可采用理论分析，并可得出足够精确的结果。其他情 ������ 2 2g
《水力学》实验PPT64页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
《水力学》实验
1、合法而稳定的权力在使用得当时很失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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《水力学实验》教学大纲
一、课程名称：水力学实验
Hydraulic Experiments
二、课程编号：1404055
三、学分学时：1学分/20学时
四、使用教材：赵振兴、何建京主编，《水力学实验》，河海大学出版社，2001年
五、课程属性：实践课程 / 必修
六、教学对象：水文、资环、水务、水工、港航、给排水、环境、农水等专业本科生
七、开课单位：国家级力学实验教学示范中心水力学实验室
八、先修课程：高等数学、物理学、理论力学、水力学
九、教学目标：
通过水力学实验，使学生增强对水流现象的感性认识，掌握操作技能、测量方法，培养学生分析实验数据、整理实验成果、编写实验报告以及增强创新意识的能力。
十、教学内容：
1. 教学实验设备与仪器
一般情况下，每种演示类实验设备可设1~2套；每种量测类实验设备设4~8套，可达二人一套，以便于每人动手做实验。
2. 水流循环系统
为实验设备提供恒定水头条件下的水源，以便获得稳定的实验条件与可靠的实验数据。
（主要用于明渠中的部分实验）一般为节省水源，多设计成循环系统，包括蓄水池、水泵机组、平水箱、供水管路、回水渠道等。
多用自来水或天然水源。
3. 量测仪器及率定设备
量测水力要素如水位、流速、压强与流量的仪器，一般配置4~8套（主要是指在自循环水槽中使用）。
4. 必要的维修与加工机具与设备
水力学实验内容主要包括：静水点压强实验、静水总压力实验、能量转换实验、动量实验、局部水头损失实验、沿程水头损失实验、雷诺实验、管道测流量实验、明渠测速实验、势流叠加实验、演示实验等。
操作类实验项目
序号实验项目名称内容提要实验
时数
每组
人数
1 静水点压强实验加深对水静力学基本方程物理意义的理解；建
立液体表面压强的概念；观察真空现象；利用
U形管测量液体密度。
1 2
2 静水总压力实验测定矩形平面上的静水总压力，加深对静水压
力理论的理解。
1 2
3 能量转换实验了解恒定流时管道水流所具有的位能、压能、
和动能以及液体流动时能量转化规律；测量急
变流、渐变流、均匀流过水断面压强分布；绘
制测压管水头线和总水头线。
1 2
4 动量实验测定射流作用力，理解与动量变化之间的关
系；加深理解动量方程各项物理意义。
2 2
5 局部水头损失实验测定管道各种边界变化时的局部水头损失系
数；观察管径突然扩大时以及其它各种边界变
化时的测压管水头线变化情况。
2 2
6 沿程水头损失实验测定管道的沿程水头损失系数；并测定不同的
相对粗糙度时雷诺数与沿程水头损失系数的
关系。
2 2
7 雷诺实验测定水流的雷诺数；判别层流紊流的流态；测
定水头损失与断面平均流速的关系。
2 2
8 管道测流量实验测定文丘里流量计和孔板流量计的流量系数；
绘制文丘里流量计压差与流量的关系曲线。
2 2
9 明渠测速实验了解毕托管的基本原理和构造；掌握毕托管测
量点流速的方法；掌握光电流速仪测速方法；
了解激光测速；ADV测速等现代测速方法。
2 2
演示类实验项目
1 势流叠加实验观察液体做平行流动的迹线和流线；观察各种简单势流源、汇、平行流以及各种简单势流叠加后所形成的流线。
2 流动演示仪观察流体在边界发生改变时的流动现象以及物体放在流场中的绕流现象；加深对流线的理解。
3 层流、紊流演示实验观察层流紊流以及层流向紊流的过渡状态；观察层流的流速分布是抛物线。
4 强迫涡、自由涡、组
合涡
观察各种涡旋流动，了解其水质点的运动情
况。
十一、基本要求：
1. 观察水流在静止和机械运动的现象，增强感性认识，提高理论分析的能力。
2. 通过实验了解水流运动时的一些规律，以巩固理论知识的学习。
3. 学会量测水力要素和使用基本仪器的方法，掌握一定的实验技能，并了解现代量测技术。
4. 培养分析实验数据，整理实验成果和编写实验报告的能力。
5. 培养严谨踏实的科学作风和融洽合作的共事态度以及爱护国家财产的良好风尚。
十二、教学参考：
河海大学水力学国家级精品课程网站
清华大学水力学国家级精品课程网站
浙江大学工程水力学国家级精品课程网站
十三、考核方式：
由于水力学实验课程是单独设课，考核方式采用两种方式并存的形式；一是由任课教师考核学生平时的实验准备、实验操作以及实验报告的编写等情况，应作好记载。
二是在课程学完后，采用口试的办法，或采用写小论文的方式对学生整个课程的学习进行考核。
十四、课程说明：
水力学为考研课程。
大纲编写人：赵振兴王惠民
大纲编写时间：2012年3月。