局部水头损失实验 流体力学实验报告
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
管道局部水头损失实验(完成)
武汉大学教学实验报告学院：水利水电学院 专业：水利水电工程全英文班 2013年6月22日实验名称 管道局部水头损失实验 指导老师 姓名吴前进年级11级学号2011301580067成绩一：预习部分1：实验目的 2:实验基本原理3：主要仪器设备（含必要的元器件，工具）一、实验目的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。
gvh j 2ζ=式中：ζ—局部水头损失系数。
系数ζ是流动形状与边界形状的函数，即ζ= f （Re ，边界形状）。
一般水流Re 数足够大时，可认为系数ζ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。
其他情况则需要用实验方法测定ζ值。
突然扩大的局部水头损失可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式：22112112122222)1(,2)1(,2A Ag v h A Ag v h j j -==-==ζζζζ 式中，A 1和v 1分别为突然扩大上游管段的断面面积和平均流速；A 2和v 2分别为突然扩大下游管段的断面面积和平均流速。
三、实验设备实验设备及各部分名称如图一所示。
二：实验操作部分1：实验数据，表格及数据处理 2：实验操作过程（可用图表示） 3结论图一 局部水头损失实验仪四、实验步骤1、熟悉仪器，记录管道直径D 和d 。
2、检查各测压管的橡皮管接头是否接紧。
3、启动抽水机，打开进水阀门，使水箱充水，并保持溢流，使水位恒定。
流体力学实验沿程水头损失实验
流体力学实验沿程水头损失实验1、实验背景流体力学实验沿程水头损失实验，是检测管道内沿程水头损失的一种实验。
水头损失是指在流体穿越管道时，因管道内部阻力的影响而导致的水头的损失，有时也被称作“压降”、“水柱损失”或“支路损失”。
2、实验简介流体力学实验沿程水头损失实验，以水为试介质研究水力学系统中管段内部沿程水头损失情况。
实验中，试介质以恒定流量从原始口流进管段，然后在管段的各个流量节点处（一般为管段的头、中、尾端）测量出口水头，以计算各流量节点的沿程水头损失力学量。
3、实验装置实验装置由源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱组成。
在源池中放入水，流量计控制入口水流量，管道段1将水从源池传输至水头测量箱，通过水头测量箱测量出口水头，管道段2从水头测量箱传输至终端保持绝对空间关系；准确流量计用于控制入口水流量，并以L/s作为单位。
4、实验方法（1）连接实验装置：将源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱依正确方法接连，并安排管道段1和管道段2在上下水头测量箱之间的水管分布形状为等距、均匀曲线分布。
（2）进行实验：在管段中逐步增加流量，记录出口水头及入口流量，并计算管段沿程水头损失量。
控制流量的步进及时间间隔，根据实验要求调节，实验中流量控制最好以步进方式增加，以获得较大量程的测量结果。
（3）测量出口水头：采用水头测量箱测量出口水头，并及时记录出口水头，一般多次测量后取平均值，以真实反映出口水头。
（4）数据处理：根据测量的结果，绘制出管段入口流量-出口水头的曲线，拟合该曲线，确定各流量点沿程水头损失量。
5、实验结果探讨通过流体力学实验沿程水头损失实验可以获得管段内各流量点的沿程水头损失量，从而更客观地分析管道水力特性，为更精确地计算水力系统水头和流量，以及实施管段针对性设计提供支持。
水力学与泵站实验—沿程水头损失
开课实验室：流体力学实验室年月日
课程
名称
流体力学与水泵实验
实验项目
名称
沿程水头损失实验
成绩
教师评语
教师签名：
年月日
一、实验目的
1、加深理解圆管层流和紊流的沿程水头损失随流速变化的规律。
2、掌握管道沿程水头损失的测量方法。
3、掌握管道沿程阻力系数的测量技术及压差计的测量方法。
（3）绘制lghf～lgv曲线，需标明流区及斜率。
可以看到图中明显有三段折线，
其中第一段：θ1=arctan0.38/0.40=43。30·
第三段：θ2=arctan1.05/0.60=60。20·
六、实验结果及分析
本实验相关计算及图表上面已给出，下面是本次实验的分析：
1、根据实验原理，由于试验管道安装成水平，故Z1=Z2、hf=p1/γ-p2/γ，既是管道1、2接口处的水柱差。如试验管道安装成倾斜，Z1与Z不相等，水柱差不是沿程水头损失，照原来方程计算便会影响实验结果。
b)读取压差计读数和测量水体的温度，计算雷诺数。
c)逐级微微调大流量，重复以上测量方法，测试2组流量。在雷诺数接近2000时，完成层流区量测。
6、层流～紊流过渡区量测
a)继续调大流量，使压差计压差大约2 cm。由于流速加快，需改变流量的施测时间，在不少于30s的时间范围内测算流量，并同步测读压差计读数和测量水体的温度，计算雷诺数。
（2）实验记录与计算
序号
体积V
cm3
时间t
s
流量Q
cm3/s
流速v
cபைடு நூலகம்/s
水温T
℃
粘度
cm2/s
雷诺数Re
局部水头损失实验报告
开课实验室：2010年 月 日
学院
城环学院
年级、专业Leabharlann 班姓名成绩课程
名称
流体力学与水泵实验
实验项目
名 称
局部水头损失实验
指导教师
教师评语
教师签名：
年 月 日
一、实验目的
1.掌握三点法、四点法测量局部水头损失与局部阻力系数的技能。
2.验证圆管突然扩大局部阻力系数公式及突然缩小局部阻力系数经验公式。
测点间距；L1-2= ；L2-3= ；L3-4= ；L4-b= ；Lb-5= ；L5-6=
（2） 实验记录与计算
测试数据记录表
序号
体积
V／cm3
时间
T／s
流量
Q／（cm／s）
测压管读数
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
实验数据计算表
局部阻力形式
序号
流量
Q/( /s)
断面前测点
断面后测点
前后断面实测沿程水头损失
实测局部水头损失
绝大多数的局部阻力系数ξ只能通过实验测定，不同的边界开关局部阻力系数ξ不同，只有少数局部阻力系数可以用理论分析得出。
如突然扩大的局部水头损失与阻力系数：
或
或
对于突然缩小的局部阻力系数为：
三、使用仪器、材料
1.自循环供水器 2.实验台 3.可控硅无级调速器 4. 水箱
5. 溢流板 6. 稳水孔板 7突然扩大实验管段 8.测压管
实测局部阻力系数
理论局部水头损
失
总水头H
总水头H
突然扩大
1
2
3
局部水头损失实验流体力学实验报告
《流体静力学实验》实验报告学院年级、专业、班姓名成绩课程名称流体力学与水泵综合实验名称实验项目局部水头损失实验指导教师教师评语教师签名：年月日一、实验目的1. 掌握三点法，四点法测量局部水头损失与局部阻力系数的技能。
2. 验证圆管突然扩大局部阻力系数公式及突然缩小局部阻力系数经验公式。
3. 加深对局部水头损失机理的理解。
二、实验原理1. 突然扩大： 实测 hje= [（Z 1+γP 1）+g221υ]-[(Z 2+γP 2)+g222υ]-h2-1fh2-1f =21h3-2f g221jehυζ=实测理论 ）（A A -1212e=ζ h je=ζeg221υ2. 突然缩小：实测h js= [（Z 4+γP 4）+g224υ]-[(Z 5+γP 5)+g 225υ]-(h h 5-fB B-4f +)h h 4-f3B -4f 21= h h 6-f55-fB = g225jshυζ=实测经验 ）（A A -1.5045s=ζ h js =ζsg 225υ三、使用仪器、材料局部水头损失实验仪：循环水泵、实验台、无级调速器、水箱、溢流板、稳水孔板、突然扩大与突然缩小试验管道、测压管、流量调节阀、接水盒、回水管等。
四、实验步骤1. 记录参数测点管段直径：d1=0.92cm;d2=d3=d4=1.99cm;d5=d6=0.96cm。
测点间距：L2-1=12cm; L3-2=24cm; L4-3=12cm; L b-4=6cm; L5-b=6cm; L6-5=6cm。
2. 步骤（1）打开电源供水，带水箱溢流恒定后全开流量调节阀，排除试验管道内气体后，关闭流量调节阀，检查液面是否齐平。
（任意两管道不超过1mm）（2）全开流量调节阀，（第6管能读数）测Q和各液面高程h1-h6。
然后关小调节阀，是第6管液面上升1.5cm左右，再测Q和各液面高程h1-h6。
（共测5次）（3）关闭流量调节阀，再次检查液面是否齐平（4）记录参数等数据五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 测试数据记录表：序号 体积V/cm 3 时间t/s 流量Q/(cm 3/s)测压管读数12345 6 1 1984 19．4〞 102．27 16.80 20.45 20．20 20.10 5.00 3.00 2 1974 20．3〞 97.24 18.10 21.50 21.10 20.90 6.80 4.70 3 1946 20．15 96.58 18.35 21.80 21.50 21.30 7.55 5.70 4 1810 19．5〞 93.82 19.40 22.50 22.30 22.209.307.505 1786 19．2〞93.0220.20 23.20 23.00 22.90 10.50 8.90实验数据计算表：局部阻力形式 序号 流量Q/(cm 3/s)前断面 后断面前后断面实测沿程水头损失实测局部水头损失实测局部阻力系数理论局部水头损失g 22υα 总水头H g22υα 总水头H 突然扩大 1 102.27 10.23 27.03 2.19 22.64 0.12 4.27 0.42 6.34 2 97.24 9.25 27.35 1.98 23.48 0.20 3.67 0.40 5.74 396.58 9.12 27.47 1.95 23.75 0.15 3.57 0.39 5.65 4 93.82 8.61 28.01 1.84 24.34 0.10 3.57 0.41 5.34 593.02 8.46 28.66 1.81 25.01 0.10 3.55 0.42 6.96 突然缩小 1 102.27 2.19 22.299.414.42.05 5.84 0.623.57 2 97.24 1.98 22.88 8.49 15.29 2.2 5.39 0.63 3.23 396.58 1.95 23.25 8.38 15.93 1.95 5.37 0.64 3.18 4 93.82 1.84 24.04 7.91 17.21 1.85 4.98 0.63 3.01 593.021.81 24.71 7.77 18.271.654.790.622.95理论62.0221])99.192.0(-1[A A -122e===）（ζ经验8.30-1.50459.916.90A A -1.502s===⎪⎭⎫ ⎝⎛）（）（ζ六、实验结果及分析实验报告打印格式说明1.标题：三号加粗黑体2.开课实验室：5号加粗宋体3.表中内容：(1)标题：5号黑体(2)正文：5号宋体4.纸张：16开(20cm×26.5cm)5.版芯上距：2cm下距：2cm左距：2.8cm右距：2.8cm说明：1、“年级专业班”可填写为“00电子1班”，表示2000级电子工程专业第1班。
06局部水头损失量测实验报告
局部水头损失量测实验报告一、实验原理1. 有压管道恒定流遇到管道边界的局部突变 → 流动分离形成剪切层 → 剪切层流动不稳定，引起流动结构的重新调整，并产生旋涡 → 平均流动能量转化成脉动能量，造成不可逆的能量耗散。
与沿程因摩擦造成的分布损失不同，这部分损失可以看成是集中损失在管道边界的突变处，每单位重量流体承担的这部分能量损失称为局部水头损失。
2. 根据能量方程，局部水头损失g v g v g p z g p z h j 22)()(2222112211ααρρ-++-+=， 这里我们认为因边界突变造成的能量损失全部产生在1-1，2-2两断面之间，不再考虑沿程损失。
上游断面1-1应取在由于边界的突变，水流结构开始发生变化的渐变流段中，下游2-2断面则取在水流结构调整刚好结束，重新形成渐变流段的地方。
总之，两断面应尽可能接近，又要保证局部水头损失全部产生在两断面之间。
经过测量两断面的测管水头差和流经管道的流量，进而推算两断面的速度水头差，就可测得局部水头损失。
3. 局部水头损失系数是局部水头损失折合成速度水头的比例系数，即ζα=h v g j22.当上下游断面平均流速不同时，应明确它对应的是哪个速度水头？例如，对于突扩圆管就有ζα1122=h v g j和ζα2222=h v g j之分。
其它情况的局部损失系数在查表或使用经验公式确定时也应该注意这一点。
通常情况下对应下游的速度水头。
4. 局部水头损失系数随流动的雷诺数而变，即ζ=f R e ()，但当雷诺数大到一定程度后，ζ 值成为常数。
在工程中使用的表格或经验公式中列出的 ζ 就是指这个范围的数值。
5. 局部水头损失的机理复杂，除了突扩圆管的情况以外，一般难于用解析方法确定，而要通过实测来得到各种边界突变情况下的局部水头损失系数。
6. 对于突扩圆管的情况，局部水头损失系数有理论结果，推导如下：流动经过突扩圆管的局部水头损失g v g v g p z g p z h j 22)()(2222112211ααρρ-++-+=， 取1-1，2-2两断面如图，这里要特别注意1-1断面取为突扩开始的断面，2-2断面则取在水流结构调整刚好结束，重新形成渐变流段的地方。
水力学 局部水头损失量测实验
水力学局部水头损失量测实验水力学是研究水流流动特性的学科，它旨在研究和分析水的流动机理，以便系统和准确地描述水的流动过程。
水头损失（水头损耗）是指水流穿过管道时，由于中间的障碍（包括水力阀、排污阀等）而产生的纵向阻力，致使水体所带来的机械能（抽水机提升的能量）减少所拥有的水头，这就是水头损失所指的含义。
局部水头损失量测实验是水力学专业研究的一个基本实验，其目的是为了研究设立的管道中的流体的流变属性，它能够反映在流线方向上的变化和弯半径变化，观测流体动力学参数的变化情况，从而为提高大型水工结构的效率提供科学依据。
它主要分为直管内流测试和阀体内流测试，其原理大致相同。
实验首先安装实验装置，将直管和阀体安装在垂直安装，装置包括液体填充管、正压值表、胸管、水池和控制器等，将实验水体从水池中泵出穿行其中，实验过程采用液体温度和压力的定时记录和比较，计算出不同的参数值，用来检验水头损失的大小。
经过实验，此种装置能够很好地检测出管道中水头损失的大小，可以改善水力学模型以及水力结构的设计。
本实验中，我们在设计水工结构MyCompany制造的水池处，进行局部水头损失量测实验，首先将水池罩体（此处用以安装阀体）安装完毕后，将水填充至下料管中，打开压力表，检查压力变化。
随后，安装完成的阀体依次加入，当装置安装完成后，系统会自动开启流量计，以观察水头损失的变化。
在实验过程中，我们经过重新检查参数，得出结论：原告安装完成后，液体填充和排水阀理想运转情况下，可以使实验控制区域水头损失控制在100厘米以内。
在实验过程中，我们也可以观测流线的变化的变化趋势，并根据实验室的数据，研究出来的结果除了对水力学领域的新发现之外，还可以作为其他设计和制造水工结构的参考依据。
总的来说，局部水头损失量实验是一种能够反映管道内水头损失大小的实验和装置，能够提高大型水工结构的效率并得出新的研究发现。
而在MyCompany制造的水池处，我们完成了局部水头损失量实验，得出结论：在此安装完成后，液体填充和排水阀运行情况下，可以使实验控制区域水头损失控制在100厘米以内。
流体力学实验报告
实 验 一专业班级：环工二班 日期：2013年12月8号 实验名称 雷诺实验 指导老师 陈登平 姓名李玉洁学号0121108290226成绩一：预习部分1：实验目的 2:实验基本原理3：主要仪器设备（含必要的元器件，工具）一：目的要求1.测定沿程水头损失与断面平均流速的关系，并确定临界雷诺数。
2.加深对不同流态的阻力和损失规律的认识。
二: 实验原理1. 列量测段1-1与2-2断面的能量方程：由于是等直径管道恒定均匀流，所以 v 1=v 2，a 1=a 2，h w(1-2)=h f(1-2)，即沿程水头损失等于流段的测压管水头差:h f =(z 1+p 2/a)-(z 2+p 2/a) 断面1-1与2-2的测压管接读数为 h 1 及h 2 ，量测长度为L ，则水力坡度 J=(h 1-h 2)sina/L2.用体积法测定流量. 利用量筒与秒表，得到量筒盛水的时间T 及T 时间内盛水的体积V 。
则流量Q =V /T ，相应的断面平均流速v =Q /A 。
3．量测水温，查相关曲线得运动粘滞性系数或用下式计算：V=0.01775/(1+0.0337t+0.000221t 2）（cm 2/s ）式中t 单位：℃则可得到相应于不同流速时的雷诺数：Re=ud/v 三：实验仪器设备如图2—13所示。
另备打气筒一个，量筒一个，秒表一只，温度计一只（由实验小组向实验室借用）。
图2-13 管流流态试验简图二：实验操作部分1：实验数据，表格及数据处理 2：实验操作过程（可用图表示） 3结论四：实验步骤1.打开水箱下的进水阀向水箱充水，使水箱稍有溢水。
再全开管道上的前阀与尾阀，以冲洗管道。
2.反复开关尾阀，排出管道中空气。
3.从紊流做到层流，将尾阀开到一定的开度，开始实验，待水流稳定后，测读 h 1 ,h 1、W, T 便完成了第一个测次。
尔后逐次关小尾阀，重复上述操作与测读，一直做到管道出流几乎成滴淋状，方才做完了从紊流到层流的实验过程。
水力学 局部水头损失量测实验
= ( A2 A1
− 1)2
v22 2g
≡ζ2
v22 2g
，
或
hj
=
(v2 − v1)2 2g
= (1 −
A1 )2 A2
v12 2g
≡
ζ1
v12 2g
.
可见
ζ1
= (1 −
A ( A2 A1
− 1)2 .
z 突扩圆管局部水头损失之所以能够导出上述解析表达式是因为：①我们假设 1-1 断面上
2． 掌握测定管道局部水头损失系数的方法，并将突扩管的实测值与理论值比较，将突缩管 的实测值与经验值比较。
3． 学习用测压管测量压强和用体积法测流量的实验技能。
实验步骤
1． 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（手工、自动）量测流量的原理和步骤。 3． 对照实物了解仪器设备的使用方法和操作步骤，做好准备工作后，启动抽水机，打开进
实验数据记录
仪器编号：
有关常数：d1 = mm，d2 =
mm
测
测管液面高程读数
次
∇ 1 ∇ 2 ∇ 3 ∇ 4 ∇ 5 ∇ 6 ∇ 7 ∇ 8 ∇ 9 ∇ 10 ∇ 11 ∇ 12 ∇ 13 ∇ 14 ∇ 15
1
2
#
测次
测管液面高程读数
∇ 16
∇ 17
∇ 18
∇ 19
∇ 20
∇ 21
1
2
#
流量
Δt
ΔV
应尽可能接近，又要保证局部水头损失全部产生在两断面之间。经过测量两断面的测管
水头差和流经管道的流量，进而推算两断面的速度水头差，就可测得局部水头损失。
z 局部水头损失系数是局部水头损失折合成速度水头的比例系数，即
沿程水头损失实验报告
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
1．记录有关常数
圆管直径 0.65 测量段长度
常数 =1.65
2．实验记录及计算表
次
序
体积
V
cm3
时
间
t
/s
流量
Q
cm3/s
流速
Cm/s
水
温
˚C
粘度
*0.001
cm2/s
雷
诺
数ห้องสมุดไป่ตู้
Re
压差cm
沿程
阻力
cm
沿程阻力系数
Re<2320
3、掌握管道沿程阻力系数的测量技术及压差计的测量方法。
4、分析沿程阻力系数与雷诺数Re的关系。
二、实验原理
由达西公式得 （1.1）
另有能量方程对水平等直径圆管可得 （1.2）
压差可由压差计或电测。对于多管式水银压差有下列关系：
（1.3）
式中， 、 分别为水银和水的容重； 为汞柱总差
三、使用仪器、材料
沿程损失实验损失实验仪器由自循环供水器（循环水泵）、供水阀、旁通阀、无极调速器、试验管道、水封器、压力传感器、电测仪、压差计（气阀、滑动测量尺）、流量调节器、接水盒、回水管等组成。
四、实验步骤
（一）实验准备
1.检查实验装置。看实验设备是否连接完善。
2.开启所有阀门，（包括进水阀、旁通阀、流量调节阀）。
3)关闭流量调节阀，观察测压架内两水柱是否齐平，不平，找出原因并排除；齐平，实验准备完成，实验开始。
（二）层流实验
5.全开进水阀、旁通阀，微开流量调节阀，当实验管道两点压差小于2cm(夏天)~3cm（冬天）时，管道内呈层流状态，待压力稳定，测量流量、温度、测压管内压差。
局部损失实验
局部阻力损失实验局部水头定义及局部阻力产生的原因：在边界急剧变化的区域，由于速度的大小和方向发生急剧变化而产生漩涡，导致流动阻力大大增加，形成了比较集中的能量损失，叫局部水头损失，记作h。
一般发生在j渐扩渐缩段（如发动机喷管，风洞发散段），突扩突缩段(输送流体的管路直径变化俗称变径部位），阀门，弯管，分流合流等部位。
局部水头损失在流体运行系统中是大量存在的，雷诺数越大，在计算中越要被充分考虑。
局部损失种类繁多，大部分不能用理论方法计算，需要用实验来测定。
本实验指定用三点法和四点法测量突扩和突缩这种类型局部阻力损失系数。
一、实验目的要求1、掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能。
2、通过对园管突扩局部阻力系数的包达公式和突缩局部阻力系数的经验公式的实验验证与分析，熟悉用理论分析法和经验法建立函数式的途径。
3、仔细观察流动图谱，加深对局部阻力损失机理的理解。
4、了解测量局部阻力损失的一般思路和方法。
二、实验装置实验装置如图7.1所示。
由实验平台系统、实验管路系统、压差测量系统组成。
实验平台系统由下游水箱、水泵、实验台桌、可控硅无级调速器、恒压水箱、溢流板、稳水板、流量调节阀、辅助连接管路等组成，提供溢流式恒定水头，流量连续可调。
实验D D D，标示与上游水箱管路系统由三种不同直径有机玻璃圆管组成，直径分别为、、123正面，上边布置6个测压管测点。
压差测量系统由测压管、滑动测量尺、连接软管等组成。
实验管道由小→大→小三中已知管径的管道组成，测点1—3用来测量突扩的局部水头损失系数，用了三个测点，就是所谓三点法。
3—6测点用来测量突缩的局部阻力损失系数。
用了四个测点，这就是所谓四点法。
其中测点1位于突扩界面处，用以测量小管出口端压强值。
6个测点和测压板的6个测压管用透明软管一一对应连接，当连接测点和测压板的软管充满连续的液体，测点的压力就可以在测压管上准确的反应出来。
待测压管水面稳定下来后，通过滑动测尺就可以测记测点的压力值。
重大流体力学实验5(沿程水头损失)
1）关闭压差计连通管上的止水夹，全开流量调节阀，15秒时间测算流量、测读电测仪读数、测量水体的温度。
2）逐步关小循环水泵上的旁通阀，使电测仪读数第一次递增150cm，第二次关闭，分别记录相应数据。
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
沿程水头损失与沿程阻力系数计算表
序号
体积V/
时间t/s
371.14
27.4
0.00850
30000
103
7
1816
7.2
252.2
664.79
27.9
0.00840
55000
283
8
1534
4.8
319.6
842.46
28.5
0.00829
71000
407
六、实验结果及分析
流量Q/( /s)
流速v/(cm/s)
水温T/
黏度 /(c /s)
雷诺数Re
压差计读数
沿程水头损失 /cm
沿程阻力系数
Re<2000 =64/Re
1
460
180
2.56
6.75
24.8
0.009
520
23.6
23.3
0.3
0.12
2
808
180
4.49
11.84
25.9
0.00898
916
23.7
23.1
4、分析沿程阻力系数与雷诺数 的关系。
二、实验原理
两过流断面之间的总水头损失等于沿程损失，等于两断面的测压管水头差。 ，有压圆管流的沿程水头损失计算公式变为：
在层流运动中，沿程阻力系数为：
4、局部水力损失实验
四、局部水力损失实验一、实验目的1．掌握实验法测量局部阻力系数的技能；2．通过对圆管突扩局部阻力系数公式（包达公式）和突缩局部阻力系数的经验公式的实验验证与分析；3．加深对局部阻力损失机理的理解。
二、实验原理1、流体力学综合实验台（如图所示）流体力学综合实验台1、供水箱2、水泵3、上水管4、溢流水箱5、恒压水箱6、染色计漏斗7、伯努利方程组件8、局阻组件 9、雷诺实验组件 10、测压计 11、流量调节阀 12、备件箱 13、计量水箱 14、实验桌2．局部损失实验组件（如图所示,单位：cm）A B C DA’B’C’D’有压管道恒定流遇到管道边界的局部突变的尾部时，流动会分离并产生旋涡，造成不可逆的能量耗散。
与沿程损失不同，这部分损失集中损失在管道边界的突变处，称为局部水头损失。
(1)突然扩大根据伯努利方程，可列出局部结构的前后两个断面，局部水头损失这里我们认为因边界突变造成的能量损失全部产生在1-1，2-2两断面之间，不再考虑沿程损失。
上游断面1-1应取在由于边界的突变，水流结构开始发生变化的渐变流段中，下游2-2断面则取在水流结构调整刚好结束，重新形成渐变流段的地方。
总之，两断面应尽可能接近，又要保证局部水头损失全部产生在两断面之间。
经过测量两断面的测管水头差和流经管道的流量，进而推算两断面的速度水头差，就可测得局部水头损失。
3、局部水头损失系数是局部水头损失折合成速度水头的比例系数，即当上下游断面平均流速不同时，应明确它对应的是哪个速度水头？例如，对于突扩圆管就有和之分。
其它情况的局部损失系数在查表或使用经验公式确定时也应该注意这一点。
通常情况下对应下游的速度水头。
根据动量方程和伯努利方程，我们可以从理论上，推导出局部阻力系数公式（包达公式），2211)1(AA-=ζ。
将实验结果与理论值相比较，分析产生误差的原因。
(2)突然缩小同样道理，我们也可测定突然缩小管路局部阻力系数。
四、实验方法与步骤1．测记实验有关常数。
管道局部水头损失实验(完成)-局部水头损失实验
武汉大学教学实验报告实验名称 管道局部水头损失实验 指导老师 姓名吴前进年级11级学号2011301580067成绩一：预习部分1：实验目的 2:实验基本原理3：主要仪器设备（含必要的元器件，工具）一、实验目的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。
gvh j 2ζ=式中：ζ—局部水头损失系数。
系数ζ是流动形状与边界形状的函数，即ζ= f （Re ，边界形状）。
一般水流Re 数足够大时，可认为系数ζ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。
其他情况则需要用实验方法测定ζ值。
突然扩大的局部水头损失可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式：22112112122222)1(,2)1(,2A Ag v h A Ag v h j j -==-==ζζζζ 式中，A 1和v 1分别为突然扩大上游管段的断面面积和平均流速；A 2和v 2分别为突然扩大下游管段的断面面积和平均流速。
三、实验设备实验设备及各部分名称如图一所示。
二：实验操作部分1：实验数据，表格及数据处理 2：实验操作过程（可用图表示） 3结论图一 局部水头损失实验仪四、实验步骤1、熟悉仪器，记录管道直径D 和d 。
2、检查各测压管的橡皮管接头是否接紧。
3、启动抽水机，打开进水阀门，使水箱充水，并保持溢流，使水位恒定。
4、检查尾阀K 全关时测压管的液面是否齐平，并保持溢流，使水位恒定。
局部水头损失实验
水利水电学院水利类专业2011年6月11日
实验名称
局部水头损失实验
指导教师
赵昕
姓名
年级
学号
成绩
一、预习部分
1．实验目的
2．实验基本原理
3．主要仪器设备（含必要的元器件、工具）
1、实验目的：
(1)掌握测定管道局部水头损失系数 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。
(3)用体积法测量流量时，量筒的水必须倒进接水槽，保证水正常循环。
2.实验数据，表格及数据处理
（1）圆管直径D=2.7cm，圆管直径d=1.46cm。
（2）实验过程数据及计算结果：
， 。
3、实验结论
三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）
1、实验成果的评价
实验过程中，由于突扩断面后水流流速很不稳定，所以只能测扩大管道中断的流速，然而实验过程中了扩大段管道的沿程水头损失，所以实测结果与理论值存在的偏差。在流速的测量中也存在着一定的误差。
（3）在相同管径变化条件下，相应于同一流量，其突然扩大的 值是否一定大于突然缩小的 值？
答：不一定，由公式：扩大： 1=（A1／A2－1）2， 2=(A2／A1－1）2，缩小： 缩小＝0.5（1－A1／A2），可知 的大小只与A1／A2有关。
（4）不同的Re数时，局部水头损失系数 值是否相同？通常 值是否为一常数？
答：， 值与流态有关，特别是在紊流区和层流区，不同Re数，表示不同的流态。但是在一般常见的Re数下， 变化非常小，故 值可看为一常数。
教
师
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开课实验室：流体力学实验室年月日
学院
年级、专业、班
姓名
成绩
课程
名称
流体力学与水泵综合实验
名称
实验项目
局部水头损失实验
指导教师
教师评语
教师签名：
年月日
一、实验目的
1.掌握三点法，四点法测量局部水头损失与局部阻力系数的技能。
2.验证圆管突然扩大局部阻力系数公式及突然缩小局部阻力系数经验公式。
3.表中内容：
(1)标题：5号黑体
(2)正文：5号宋体
4.纸张：16开(20cm×26.5cm)
5.版芯
上距：2cm
下距：2cm
左距：2.8cm
右距：2.8cm
说明：1、“年级专业班”可填写为“00电子1班”，表示2000级电子工程专业第1班。
2、实验成绩可按五级记分制（即优、良、中、及格、不及格），或者百分制记载，若需要将实验成绩加入对应课程总成绩的，则五级记分应转换为百分制。
回水管等。
四、实验步骤
1.记录参数
测点管段直径：d1=0.92cm;d2=d3=d4=1.99cm;d5=d6=0.96cm。
测点间距： =12cm; =24cm; =12cm; =6cm; =6cm; =6cm。
2.步骤
（1）打开电源供水，带水箱溢流恒定后全开流量调节阀，排除试验管道内气体后，关闭流量调节阀，检查液面是否齐平。（任意两管道不超过1mm）
24.34
0.10
3.57
0.41
5.34
5
93.02
8.46
28.66
1.81
25.01
0.10
3.55
0.42
6.96
突然缩小
1
102.27
2.19
22.29
9.4
14.4
2.05
5.84
0.62
3.57
2
97.24
1.98
22.88
8.49
15.29
2.2
5.39
0.63
3.23
3
96.58
1.95
23.25
8.38
15.93
1.95
5.37
0.64
3.18
4
93.82
1.84
24.04
7.91
17.21
1.85
4.98
0.63
3.01
5
93.02
1.81
24.71
7.77
18.27
1.65
4.79
0.62
2.95
理论
经验
六、实验结果及分析
实验报告打印格式说明
1.标题：三号加粗黑体
2.开课实验室：5号加粗宋体
流量Q/(cm3/s)
测压管读数
1
2
3
4
5
6
1
1984
19．4〞
102．27
16.80
20.45
20．20
20.10
5.00
3.00
2
1974
2.10
20.90
6.80
4.70
3
1946
20．15
96.58
18.35
21.80
21.50
21.30
7.55
5.70
3.加深对局部水头损失机理的理解。
二、实验原理
1.突然扩大：
实测 =[（ + ）+ ]-[( + )+ ]-
=
理论 =
2.突然缩小：
实测 =[（ + ）+ ]-[( + )+ ]-( )
经验 =
三、使用仪器、材料
局部水头损失实验仪：
循环水泵、实验台、无级调速器、水箱、溢流板、稳水孔板、
突然扩大与突然缩小试验管道、测压管、流量调节阀、接水盒、
总水头H
总水头H
突然扩大
1
102.27
10.23
27.03
2.19
22.64
0.12
4.27
0.42
6.34
2
97.24
9.25
27.35
1.98
23.48
0.20
3.67
0.40
5.74
3
96.58
9.12
27.47
1.95
23.75
0.15
3.57
0.39
5.65
4
93.82
8.61
28.01
1.84
（2）全开流量调节阀，（第6管能读数）测Q和各液面高程h1-h6。然后关小调节阀，是第6管液面上升1.5cm左右，再测Q和各液面高程h1-h6。（共测5次）
（3）关闭流量调节阀，再次检查液面是否齐平
（4）记录参数等数据
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
测试数据记录表：
序号
体积V/cm3
时间t/s
4
1810
19．5〞
93.82
19.40
22.50
22.30
22.20
9.30
7.50
5
1786
19．2〞
93.02
20.20
23.20
23.00
22.90
10.50
8.90
实验数据计算表：
局部阻力形式
序号
流量Q/(cm3/s)
前断面
后断面
前后断面实测沿程水头损失
实测局部水头损失
实测局部阻力系数
理论局部水头损失