水力学实验指导书
水力学实验指导书.概要
《水力学》实验指导书编者：水力学课成组二OO九年九月绪言一、实验的意义和目的：水力学是一门技术科学，它是力学的一个分支，水力学是以水为主要研究对象。
依据水力学的特点，水力学实验就更有它的重要性。
我们知道水力学问题，是个错综复杂的问题，它的复杂性就在于影响它的因素很多。
不只是由理论分析所能解决。
有不少水力学公式都是通过实验而总结出来的。
在某些场合，实验就成为解决问题的主要途径。
因此，水力学实验，无论对从事理论研究或对解决生产实际问题都具有极其重要的意义。
水力学教学实验的目的主要有以下几个方面：1、观察流动现象，扩大感性认识，提高理论分析的能力。
2、验证力学原理，测定经验系数值，以巩固所学的理论知识。
3、学会使用实验室的基本量测仪器，掌握一定的实验技能。
4、培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。
5、培养严谨踏实的科学作风以及爱护国家财产的良好品德。
二、学生实验守则：1、实验前必须认真进行预习预习时应仔细阅读实验指导书及有关的教材资料，明确实验的目的、要求和相关的实验原理，了解操作步骤和有关的仪器设备，做到心中有数，并列绘出实验需要的表格。
2、严肃认真进行实验到实验室后必须保持安静，不得谈笑喧哗，不准吸烟，不准乱动与本实验无关的设备。
实验前应先组成小组，由小组长负责召集本组同学讨论试验步骤及量测项目，并进行分工轮换，以便有条不紊和协调一致地进行实验。
3、保持良好的科学作风实验时，应尊重原始实验数据，不得任意更改。
实验后，应进行必要的检查和补充，经指导教师同意后，方能离开实验室。
实验课程完成后，应及时整理实验数据，绘制所要求的关系曲线和认真编写实验报告，按时上交批改。
4、遵守规章制度，爱护国家财产实验时必须遵守实验室各项规章制度，服从教师和实验人员的指导，严格遵守操作规程，如发生事故或损坏设备，应立即向指导教师和实验人员报告，查清责任，按学校有关规定赔偿和处理。
实验中特别注意人身和仪器设备的安全，尽量保持场地的整洁卫生，实验完毕后必须将场地打扫干净，仪器设备按原状整理好。
水力学实验指导书
一、静水压强实验一、 实验目的1.测定静水中某点的压强，加深对静压公式h P P γ+=0的理解。
2.加深理解位置水头、压强水头及测管水头的基本概念，观察静水中任意两点测管水头γPZ +=常数。
3.观察真空现象，加深对真空压强、真空度的理解。
4.测定液体的重度。
二、实验设备简图三、计算式重力作用下不可压缩液体的静压方程为：C PZ =+γ(1)式中Z 表示相对基准面单位重量水体所具有的位能（又称位置水头）、γP为该点单位重量水体的压能（又称压强水头）、C PZ =+γ表明静水中所有各点的测管水头(总能量)是相等的。
当静止液体具有自由表面时，可以得到任一点的压强P 的表达式为：h P P γ+=0(2)。
此式为重力作用下的液体平衡方程，或称静止液体基本方程式。
四、实验步骤1.打开通气阀，使容器水面的压强a P P =0，分别读测压管5、6、7的水面读数，并记录。
2.关闭通气阀，提高调压水箱的位置，使密闭容器水表面压强a P P >0，读测压管5、6、7及1、2、3、4水面读数，并记录。
3.降低调压水箱的位置，使密闭容器水表面压强a P P <0，读测压管5、6、7读数，并记录。
四、成果要求及分析1.根据表1中的数值，按表2中的要求项目进行计算，将结果填在表2中。
2.用实验结果说明静止液体压强的基本规律。
二、能量方程实验一、实验目的1、观察测量恒定流条件下各过流断面能量的损失与转化；2、测量各测点单位重量水体的测压管水头pZr+及粗细管中心点的流速。
二、实验设备简图具有恒压装置的供水系统。
实验管道用透明材料制作，有U型管，突然放大及突然缩小管件组成。
在粗细管中心各设一测速管。
各测点与测压管相连，测压管的顶部连通，形成比压计。
1，水泵2，稳压箱3，压力表4，放气调压阀5，泄水槽6，转向管7，比压计8，通气管夹9，上游阀门10，下游阀门11，量水箱泄水阀12，量水箱13，实验段三、实验原理水流运动时具有三种能量形式，位置势能以Z表示，压强势能以pr表示，动能以22Vgα表示。
水力学实验指导书
标准文案本科教学实验指导书水力学实验易文敏编写李克锋四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室前言水力学实验课的基本任务是：观察分析水流现象，验证所学理论，学会和掌握科学实验的方法和操作技能，培养整理实验资料和编写实验报告的能力。
在进行实验的过程中，要注意培养自己的动手能力和独立工作的能力。
使每个实验者有观察现象，进行操作和组织实验的机会，并能独立进行整理分析实验成果，受到实验技能的基本训练。
各项实验分别介绍了每个实验的目的、原理、实验设备、步骤、注意事项，以及可供实验者编写实验报告时参考的表格。
要求做好实验后，实验者要独立认真完成一份实验报告，按时交指导教师批阅。
为了使实验者能深入地掌握和巩固有关实验内容，每个实验项目的结尾都列有一定数量的思考题，供实验者进一步深入思考，并要求在实验报告中作出书面回答，随实验报告交指导教师审阅批改。
实验一静水压强一、实验目的：1.实测容器中的静水压强;2.测定X液体的容重；3.通过实验，掌握静水压强的基本方法和了解测压计的应用。
二、实验设备：如图所示，1管和2管、3管和4管、5管和6管组成三支U型管，其中5管和6管组成的U型管装X液体，其余U型管装水。
1管、3管和5管与大气连通，2管、4管和6管与水箱顶部连通。
3管和4管组成的U型管的底部与水箱的A点连通，1管和2管组成的U型管的底部与水箱的B点连通。
水箱底部与调压筒连通。
三、实验原理：利用调压筒的升降来调节水箱内液体表面压强和液体内各点的压强。
1.根据静水压强基本公式：p=p0+ρg h可得p A=ρg水(▽3-▽A)p B=ρg水(▽1-▽B)2.由于2、4、6管与水箱顶部连通，所以2、4、6管液面压强与水箱液面压强相同，于是可得：p0=ρg水(▽1-▽2)=ρg水（▽3-▽4）=ρg X（▽5-▽6）ρg X =6543∇-∇∇-∇ρg 水 或ρg X =6521∇-∇∇-∇ρg 水3. 若水箱内气体压强p 0≠p a ,则p 1≠p 2、p 3≠p 4、p 5≠p 6。
水力学实验学生指导书19页word
目录实验须知 (1)实验一自循环流动演示实验 (5)实验二水击综合实验 (2)实验三流体静力学实验 (16)实验四雷诺实验 (36)实验五不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利方程)实验 (31)实验六不可压缩流体恒定流动量定律实验 (39)实验须知一、实验基本要求1．认真预习实验讲义、教材的有关原理部分，弄懂实验的大致步骤、主要设备、实验方法，熟悉实验中要接触的化学物质的物理、化学性质及操作时应注意的事项，完成预习报告。
2．实验过程中，认真操作，细心观察，深入思考，以科学的态度填写实验原始数据记录。
3．实验结束后，认真处理数据，完成思考题，并编写项目齐全、整洁、清楚的实验报告。
二、实验注意事项1．遵守实验室的各项制度，听从指导教师的安排。
2．准时进入实验室，不准吸烟、吃零食，不准大声喧哗。
3．爱护各种仪器设备（电动搅拌器、循环水真空泵、电炉、各类玻璃仪器），轻拿轻放，未经指导教师同意不得动用与本实验无关的仪器。
4．对实验中损坏的仪器应及时登记，并报告指导教师，等待处理。
5．格外注意水、电的使用，防止触电及热灼伤发生，电炉严禁直接放在实验台上加热。
6．在实验过程中，保持实验室整洁卫生，实验台面无杂物、无积水，实验完毕，一好水电阀门。
7．实验数据（实验现象及产量）记录经指导教师签字后方可离开实验室。
三、实验报告实验报告是实验的总结，整理实验结果也是一种基本训练。
因此，要求各自独立完成实验报告。
实验报告文句应力求简明，书写清楚，正确使用标点。
实验报告封面上中应正确填写出课程名称、专业、班级、姓名等信息。
应在规定时间内交给指导教师批阅。
实验报告应包括下列内容：1．实验目的及要求2．实验原理3．实验步骤（包括主要仪器、药品和实验方法及步骤）4．数据记录及处理（含实验现象及产量）5．实验结果讨论与思考题实验一自循环流动演示仪一、实验目的1、显示逐渐扩散、逐渐收缩、突然扩大、突然收缩、壁面冲击、直角弯道等平面上的流动图像。
水力学实验
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。
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。
2．观察两种流态：打开水泵开关使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀，并有颜色水注入管道内，使颜色水流成一条直线。
水力学实验指导书2012-3-16
伯诺里方程实验一部分：实验预习报告一、实验目的要求1．掌握恒定总流的能量方程。
2．掌握有压管流中水动力学的能量转换特性。
3．掌握渐变流过流断面压强分布。
4．认识离心惯性力对动水压强的影响。
5．掌握管流流量、压强等水动力学要素的实验量测方法。
6．掌握有压管流总水头线、测压管水头线的绘制方法。
二、实验原理均匀流或渐变流过水断面上的压强分布服从于水静力学规律。
而当水流沿弯管运动时，由于离心惯性力作用，外侧压强大，内侧压强小，过水断面上的压强分布不再服从于水静力学规律。
在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。
可以列出进口断面至另一断面的伯诺里方程式，从已设置的各断面的测压管中读出测压管水头值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速及流速水头，从而即可得到各断面测压管水头和总水头。
三、主要仪器设备及耗材主要实验设备：自循环能量方程实验仪。
实验耗材：塑料管、调速器、量筒、秒表等。
四、实验方法与步骤1．准备熟悉实验装置，记录有关常数。
2．开启水泵。
3．关闭调节阀，检查所有测压管水面是否齐平。
如不平则需查明原因并加以排除。
4．打开调节阀，观察1）测压管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）渐变流断面上测点（2）、（3）的测压管水头是否相同；4）弯管断面上测点（10）、（11）的测压管水头是否相同；5）当流量变化时测压管水头线和总水头线如何变化。
5．当调节阀接近全开时，测计各测压管液面读数，同时用体积法测计流量。
6．改变流量，重复上述测量2次。
7．实验完毕，关闭水泵，清理实验桌面及场地。
第二部分：实验过程记录水箱液面高程▽0= cm；上管道轴线高程▽1= cm管径记录表第三部分：结果与讨论1. 计算流速水头和总水头。
流速水头v22. 绘制最大流量下的总水头线、测压管水头线。
动量定律实验一部分：实验预习报告一 、实验目的要求1．验证恒定总流的动量方程；2．通过对动量与流速、流量等因素间相关性的分析，进一步掌握动量守恒原理。
12级： 水力学实验指导书
工程流体力学实验指导书河北理工大学给排水实验室编者：杨永2014 . 5 . 12适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程专业实验目录：实验一：雷诺实验实验二：伯努利方程实验实验三：阻力及阻力系数测定实验实验四：孔口管嘴实验实验操作及实验报告书写要求：一、实验课前认真预习实验要求有预习报告。
二、做实验以前把与本次实验相关的课本理论内容复习一下。
三、实验要求原始数据必须记录在原始数据实验纸上。
四、实验报告一律用标准实验报告纸。
五、实验报告内容包括：1. 实验目的；2. 实验仪器；3. 实验原理；4. 实验过程；5. 实验数据的整理与处理。
六、实验指导书只是学生的指导性教材，学生在写实验报告时指导书制作为参考，具体写作内容由学生根据实际操作去写。
七、根据专业不同以及实验学时，由任课教师以及实验老师选定实验内容。
建筑工程学院给排水实验室编者：杨永 2014.5实验一雷诺实验指导书一、实验目的：（一）观察实验中实验线的现象。
（二）掌握体积法测流量的方法。
（三）观察层流、临界流、紊流的现象。
（四）掌握临界雷诺数测量的方法。
二、实验仪器：实验中用到的主要仪器有：雷诺实验仪、1000mL 量筒、秒表、10L 水桶等三、实验原理：有压管路流体在流动过程中，由于条件的改变（例如，管径改变、温度的改变、管壁的粗糙度改变、流速的改变）会造成流体流态的变化，会出现层流、临界流、紊流等现象。
英国科学家雷诺（Reynolds ）在1883年通过系统的实验研究，首先证实了流体的流动结构有层流和紊流两种形态。
层流的特点是流体的质点在流动过程中互不掺混呈线状运动，运动要素不呈现脉动现象。
在紊流中流体的质点互相掺混，其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象。
雷诺等人经过大量的实验发现临界流速与过流断面的特征几何尺寸管径d 、流体的动力粘度μ和密度ρ有关，即()ρμ、、d f u k =。
由以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数e R ,即νμρudud R e ==其中：u 为流速，ρ为流体的密度，μ为流体的动力粘度，ν为运动粘度。
水力学实验学生指导书
目录实验须知 (1)实验一水击综合实验 (2)实验二自循环流动演示实验 (5)实验三明渠水槽演示实验 (8)实验四水面曲线实验 (12)实验五流体静力学实验 (16)实验六沿程、局部阻力损失实验 (21)实验七不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利方程)实验 (31)实验八雷诺实验 (36)实验九不可压缩流体恒定流动量定律实验 (39)实验须知一、实验基本要求1．认真预习实验讲义、教材的有关原理部分，弄懂实验的大致步骤、主要设备、实验方法，熟悉实验中要接触的化学物质的物理、化学性质及操作时应注意的事项，完成预习报告。
2．实验过程中，认真操作，细心观察，深入思考，以科学的态度填写实验原始数据记录。
3．实验结束后，认真处理数据，完成思考题，并编写项目齐全、整洁、清楚的实验报告。
二、实验注意事项1．遵守实验室的各项制度，听从指导教师的安排。
2．准时进入实验室，不准吸烟、吃零食，不准大声喧哗。
3．爱护各种仪器设备（电动搅拌器、循环水真空泵、电炉、各类玻璃仪器），轻拿轻放，未经指导教师同意不得动用与本实验无关的仪器。
4．对实验中损坏的仪器应及时登记，并报告指导教师，等待处理。
5．格外注意水、电的使用，防止触电及热灼伤发生，电炉严禁直接放在实验台上加热。
6．在实验过程中，保持实验室整洁卫生，实验台面无杂物、无积水，实验完毕，一切动用过的物品应恢复原样，立即清洗用过得玻璃仪器，搞好台面和地面卫生，关好水电阀门。
7．实验数据（实验现象及产量）记录经指导教师签字后方可离开实验室。
三、实验报告实验报告是实验的总结，整理实验结果也是一种基本训练。
因此，要求各自独立完成实验报告。
实验报告文句应力求简明，书写清楚，正确使用标点。
实验报告封面上中应正确填写出课程名称、专业、班级、姓名等信息。
应在规定时间内交给指导教师批阅。
实验报告应包括下列内容：1．实验目的及要求2．实验原理3．实验步骤（包括主要仪器、药品和实验方法及步骤）4．数据记录及处理（含实验现象及产量）5．实验结果讨论与思考题实验一水击综合实验一、实验目的1．观察管道水击现象的发生、传播与消失过程，增强对水击现象的感性认识。
《水力学》期末考试实验指导书
流速 v 雷诺数 (cm/s) Re
状 态
层
1
流
上
临
2
界
流
紊
3
流
下
临
4
界
流
层
5
流
六、注意事项
9
水力学实验指导书
1．调整流量时，一定要慢，且要单方向调整（即从大到小或从小到大），不能忽大忽小。 2．指示剂开关的开度要适当，不要过大或过小。 3．判断临界流速时，一定要准确。 4．不要震动水箱、水管，以免干扰水流。 5．实验时一定要注意用电安全。 七、思考题 1．为什么调整流量时，一定要慢，且要单方向调整。 2．要提高实验精度，应该注意哪些问题？
水力学实验指导书
实验一 静水压强实验
一、实验目的 1．通过实验，掌握测量静水压强的基本技能，了解测压计的应用。 2．测定 X 液体的重度。 3．验证不可压缩流体静力学基本方程。
z p C g
二、实验设备
1 23 4 56
kK33 K11 kK22
如图所示，在一全透明密封有机玻璃箱内注水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压 筒相连，调压筒的顶部与大气连通。水箱顶部装有排气阀 K1，另从孔口 K3 接出管子与测压 排中的三个 U 形比压计中的测管 1，3，5 相通，U 形比压计 1-2 与水箱不连通，内装液体 为油，γ 油<γ 水 ，U 形比压计 3-4、5-6 在测点 A 和 B（底部）与水箱接通。从开关 K2 接出 的管子插入另一容器中的染色水中。
2．接通电源，开启水泵给水箱供水。
3．到水箱里的水开始溢流后，轻轻打开尾阀，使管道通过小流量，再打开指示剂开关， 使颜色水流入管道。
4．反复缓慢增大（或减小）流量，仔细观察层流和紊流现象。
水力学实验指导书
实验1静水压强实验一、实验内容1、测量密闭容器内任一点A的压强p。
2、测量液体的容重（如酒精，高锰酸钾溶液等）。
二、实验原理由连通器原理，在容器上安装几根U形管，U形管一端与容器连通，一端开口与大气相通（见装置图），将要测量之溶液注入U形管内，若其中之一的容重r为已知，当容器内上部空气的压强大于或小于大气压强时，U形管中的二液面将有高差△h，由此根据水静力学基本方程p o=p a+rh 可计算出容器内的表面压强和容器的容重。
三、实验装置图四、操作程序1、检查仪器：打开密闭塞，检查装置是否放置水平。
如不平整平之。
2、按紧密闭塞，将活动盛水桶上升或下降，检查装置是否有漏气现象，若有漏气则各U形管之液面将不断变化，此时应找出漏气部位堵住漏气。
3、上述两步完成后即可进行实验。
实验分两种情形进行观测。
(1)p o > p a（用活动盛水桶调节）；(2)p o < p a（用活动盛水桶调节）。
4、观测对每种p o情形测读各U形管内液面之读数，并记入记录表格。
测读时应尽量减少误差。
五、记录表格六、实验成果（按上表列表计算）七、思考题1、调压玻璃筒的液面与开口测压管1的液面在任何情况下都在同一高度上吗？三者的液面有什么关系？2、提高或降低调压有机玻璃筒，为什么能改变密闭容器的液面压力p o？实验2 管道水头损失系数测定实验一、实验目的1、掌握测定管道局部水头损失系数ξ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、观察管径突然扩大时旋涡区测压管水头线的变化情况，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、实验装置实验装置及部分名称如图所示。
三、实验原理由于边界形状的急剧改变，主流就会与边界分离出现漩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局部水头损失。
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一系数的乘积表示：h j =ξgv 22式中： ξ—局部水头损失系数，也叫局部损力系数。
水力学试验指导书
流体力学——实验指导书淮海工学院土木系实验室实验一 水静压强仪 实验指导书一、演示目的1、加深理解静力学基本方程式及等压面的概念。
2、观察封闭容器内静止液体表面压力及其液体内部某空间点上的压力。
3、观察压力传递现象。
二、演示原理对密封容器的液体表面加压时，设其压力为p 0，即p 0> p a 。
从U 形管可以看到有压差计产生，U 形管与密封容器上部连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升。
由此可知液面下降的表面压力即是密闭容器内液体表面压力p 0，即p 0= p a +ρgh ，h 是U 形管液面上升的高度。
当密闭容器内p 0压力下降时U 形管内的液面呈现相反的现象，即p 0< p a 这时密闭容器内液面压力p 0= p a -ρgh ，h 为液面下降的高度。
如果对密闭容的液体表面加压时，其容器内部的压力向各个方向传递测压管中，可以看到由于A 、B 、两点在容器内的淹没深度h 不同，在压力向各点传递时，先到A 点后到B 点。
在测压管中反应出的是A 管的液柱先上升而B 管的液柱滞后一点也在上升，当停止加压时，A 、B 两点在同一水平面上。
三、演示步骤（如图）形管65放水阀A 4管B管32密封容器加压器11、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，U形管出现压差△h，在加压的同时，观察右侧A、B管的液柱上升情况。
2、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，打开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成容器内压力下降。
四、讨论1、为什么P0为表压，真空值？2、用该设备是否可以测出其它液体的重度？为什么？实验二伯努利方程仪实验指导书一、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方法。
3、验证静压原理。
二、实验装置实验装置如图1所示，在实验桌上方放有稳压水箱、实验管路、毕托管、测压管、压差板、控制阀门和计量水箱。
水力学(流体力学)实验指导书
水力学（流体力学）实验指导书编著：刘凡河北工程大学目录1、静水压强实验--------------------------------------------------------3-5页2 平面静水总压力实验-------------------------------------------- - 6-9页3、文丘里流量计实验------------------------------------------------10-12页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、伯努利演示实验--------------------------------------------------20-21页9、涡流系列演示实验------------------------------------------------22-24页实验一 静水压强实验一、 实验目的1、加深对水静力学基本方程物理意义的理解，验证静止液体中，不同点对于同一基准面的测压管水头为常数（即z+pC gρ=）。
2、学习利用U 形管测量液体（油）的密度。
3、建立液体表面压强0p >a p ，0p <a p 的概念，并观察真空现象。
4、测定在静止液体内部A 、B 两点的压强值 二、实验设备在一全透明有机玻璃箱内注入适量的水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压筒相连。
水力学实验指导书
实验一静水压强实验一、目的1、加深理解静水力学基本方程p=p0＋γh ；2、加深理解等压面的概念。
二、装置三、操作1、打开排气阀，使密闭容器内部与大气相通。
此时p0=p a，观察液体表面及各测压管情况，记录数据；2、关闭排气阀，提升罐上升加压。
p0>p a，观察液体表面及各测压管情况，记录数据；3、打开排气阀，使容器内回到p0=p a情况，然后再关闭排气阀开关。
提升罐下降降压，此时p0<p a，观察液体表面及各测压管情况，记录数据。
四、实验报告分别画出三种情况下测压管水位分布示意图，分析完成报告。
思考题：1、提升罐与储水罐内液面差与测压管排液面差是否一致？2、三种情况下存在哪些等压面？3、储水罐排点水后关闭，此时相当于什么情况？4、实验中存在毛细上升高度的影响吗？如有，是否需要校正数据？5、已知水的密度，如何设计测量煤油的密度？实验二雷诺实验一、目的1、观察液流运动二种型态；2、测定Rek下=dvk。
二、装置（示意图）三、操作1.实验准备。
辅助器材：秒表、量筒、温度计。
水箱保持溢流供水。
2.阀门由小逐渐开大，观察层流→紊流的变化；3.阀门由大逐渐变小，观察紊流到层流的变化。
在临界转变状态测定流量和水温度。
4.计算Rek下；5.重复2~4三次，计算Rek下的均值。
经验公式：ν=2000221.00337.0101775.0tt ++公式中ν单位为cm 2/s ，t 为水温℃思考题：实验中有哪些因素影响Rek 下测定的精度？四、实验报告 根据实验情况完成报告。
实验三 伯努力方程实验一、 目的1、 验证伯努力能量方程，加深对方程的理解；2、 根据实验数据，分析各断面各水头值变化的原因，选择一次稳定流量时，绘制测压管水头线、总水头线；3、 用文丘里流量计计算流量，与实测流量对比，计算流量系数μ，分析；4、 观察并理解毕托管测流速原理。
二、 装置示意图其它几何尺寸：d 1=d 3=d 4=14mm d 2=25 mm z=13.5cm H=52.5cm 以及计算中可能用到的数据l 01=18cm l 12=32.5cm l 23=28.5cm l 34=34.5cm 。
水力学实验指导书
一、静水压强实验一、实验目的1、加深对水静力学基本方程物理意义的理解，验证静止液体中，不同点对于同一基准面的测压管水头为常数（即C gp z =+ρ）。
2、学习利用U 形管测量液体密度。
3、建立液体表面压强a p p >0，a p p <0的概念，并观察真空现象。
4、测定在静止液体内部A 、B 两点的压强值。
二、实验原理在重力作用下，水静力学基本方程为：C gp z =+ρ 它表明：当质量力仅为重力时，静止液体内部任意点对同一基准面的z 与gp ρ两项之和为常数。
重力作用下，液体中任何一点静止水压强gh p p ρ+=0，0p 为液体表面压强。
a p p >0为正压；a p p <0为负压，负压可用真空压强v p 或真空高度v h 表示：abs a v p p p -= gp h v v ρ= 重力作用下，静止均质液体中的等压面是水平面。
利用互相连通的同一种液体的等压面原理，可求出待求液体的密度。
三、实验设备在一全透明密封有机玻璃箱内注入适量的水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压筒相连。
水箱顶部装有排气孔1k ，可与大气相通，用以控制容器内液体表面压强。
若在U 形管压差计所装液体为油，水油ρρ<，通过升降调压筒可调节水箱内液体的表面压强，如图1-1所示。
图 1—1四、实验步骤1、熟悉仪器，测记有关常数。
2、将调压筒旋转到适当高度，打开排气阀1k ，使水箱内的液面与大气相通，此时液面压强a p p =0。
待水面稳定后，观察各U 形压差计的液面位置，以验证等压面原理。
3、关闭排气阀1k ，将调压阀升至某一高度。
此时水箱内的液面压强a p p >0。
观察各测压管的液面高度变化并测记液面标高。
4、继续提高调压筒，再做两次。
5、打开排气阀1k ，使之与大气相通，待液面稳定后再关闭1k （此时不要移动调压筒）。
6、将调压筒降至某一高度。
此时a p p <0。
水力学试验指导书
实验一伯努利方程实验一、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讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特征；3.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验测量技能。
二、实验属性综合性试验。
本实验涉及的《工程流体力学》课程知识是综合性的。
内容有：流体力学相似性原理和因次分析、流体力学连续性方程、能量方程及动量方程等。
三、实验仪器设备及器材本实验装置如下图所示：伯努利方程实验装置图1、自循环供水器；2、实验台；3、可控硅无级调速器；4、溢流板；5、稳水孔板；6、恒压水箱；7、测压计；8、滑动测量尺；9、测压管；10、实验管道；11、测压点；12、毕托管；13、实验流量调节阀四、实验要求实验前应预习实验报告。
实验开始前，待一切实验准备工作就绪后，报告指导教师。
在启动设备之前，必须经指导教师检查认可。
实验结束时，实验数据要经指导教师审阅、签字，并整理好实验现场后，按要求在实验记录本上填写有关内容，方可离去，严禁将实验室的任何物品带走。
实验完成后应按学校对实验报告的格式、纸张要求写出实验报告。
实验报告描述应清楚、肯定，语言通顺，用语专业、准确；结构严谨、层次清晰。
实验报告数据观察细致，记录及时、准确、真实，外文、符号、公式准确，使用统一规定的名词和符号。
实验报告的内容要求：1.实验名称；2.实验目的；3.实验原理；4.实验装置；5.实验步骤;6.实验原始数据；7.实验数据处理及结果；8.思考题分析。
五、实验原理在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（i=1, 2, 3,……，n）“p av2r p av2,Z + 1 + -1-1 Z + i- + -i—― + h1丫 2 g i丫 2 g w（j）取a = a =……a =1选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出Z + p值，测出1 2 n yav2 八，一一，一一、一，一一通过管路的流量，即可计算出断面平均流速V及q―,从而即可得到各断面测管水头和总2g水头。
水力学实验指导书
(1)
∵
v1A1=v2A2
∴ v2=v1
A1 A2
代入（1）式得：
A 2 p1 p 2 v12 = [( 1 ) -1] g 2 g A2
V1=
[(
A1 2 ) 1] A2
2g
p1 p2 g 2g p1 p2 g
2 p1 1v12 p2 2 v 2 hj 实=( z 1+ + )-(z2+ + ) g g 2 g 2g
式中α1、α2 取 1，测压管水头(z 1+
p1 p )、( z2+ 2 )从测压管中直接读取。流速水 g g
头
2 1v12 2 v 2 、 则根据体积法所测流量 Q 和管径 d1 和 d2 算出流速 v1、v2 从而得到。 2g 2g
v2 (cm) 2g
测压管水头 z+
p (cm) g
总水头
z+
p v2 + (cm) g 2 g
五、注意事项： 1. 流量不要太大，以免有些测压管水位过低，影响读数，甚至引起管道吸进空气，影响实 验。 2. 一定要在水流恒定后才能量测。 3. 实验结束后，一定要关闭电源，拔掉电源插头。 4. 流速较大时，测压管水位有波动，读数时要读取时均值。 5. 实验时一定要注意安全用电。 六、思考题 1. 绘制测压管水头线和总水头线。 2. 利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？
管流突然扩大局部水头损失的理论公式：
hj 理=
(1-
A1 2 v12 d 2 2 v2 ) =[1-( 1 ) ] 1 A2 2 g d2 2g
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1水力学实验指导书第一节静水压强实验一、实验目的与要求1. 观察在重力作用下，液体中任意两点A、B的位置高度z、测压管高度p和测压管水头H(Hzp)，验证静水压强公式。
加深理解水静力学基本方程式的物理意义和几何意义，理解位置水头、压强水头及测压管水头等基本概念；2. 学习使用液体压力计测压强，测量当p0pa(pa为大气压强)、p0pa、p0pa时的A、B两点的绝对压强和相对压强。
3. 测定表面压强的真空度，加深对真空压强、真空度的理解；4. 学习测量液体比重的方法。
二、实验装置静水压强实验装置如图1所示。
4#6 #5 #4 #3 #2 #113P0Z0Z6Z4Z2Z12hh酒精Z3AZ5B图1 静水压强实验装置图1.水箱；2.测压管；3.升降调压筒；4.气门。
三、实验原理水静力学讨论静水压强的特性、分布规律及如何根据静水压强的分布规律来确定静水总压力。
1静水压强的特性流体静止时不承受切应力，一旦受到切应力时就产生变形。
从这个定义出发，可以认为在静止的液体内部，所有的应力都是正交应力。
因此，静水压强具有两个特性：1. 静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面；2. 任一点静水压强的大小和受压面的方向无关，或者说作用于同一点上的各方向的静水压强大小相等。
静水压强的基本方程在重力作用下，处于静止状态下的不可压缩均质液体，其基本方程为。
Z1p1Z2p2C式中，Z—单位重量液体相对于基准面的位置高度，称位能或位置水头；p—单位重量液体的压能或压强水头； p1,p2—静止液体中任意两点的静水压强；—液体的容重。
该方程表明静止液体中任意一点的单位位能和单位压能之和为常数。
该方程也可以写为。
pp0h上式表明在静止液体中，液面下任一点的静水压强等于液面压强与从该点到液面的单位面积上的液体重量之和。
液面压强遵循巴斯加原理，将等值地传递到液体内部所有各点上。
所以表面压强为一定值时，静水压强是水深的函数，即只随水深变化。
四、实验方法与步骤1. 打开箱顶气门，使箱内水面压强p0pa，观察各测压管水面位置，找出等压面。
2. 关闭箱顶气门，升高调压筒，使P0>Pa，等水面稳定后，记录各测压管读数，改变P0，重复3次。
3. 降低调压筒，使P0ZAZBpApBH H比较每次测的H值，可以验证测压管水头是否相同。
5. 将测出的测压管水面高程差乘以液体容重，可以算出箱内水表面压强P0值，并验证静水压强公式，计算其他液体的容重。
p0(Z4Z3)(Z6Z5)(Z4Z3)Z6Z5式中，—水的容重，—酒精的容重。
五、实验成果及要求实验装置台号NO.___________A点标高读数：ZA=表1 静水压强实验记录计算表单位：cm, N/m状测态次 Z1 p0 1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6Z1-ZA pA Z4-Z3 p0 Z6-Z5 测压管标高读数计算结果 3Z4Z3 Z6Z5 ' 大 2 于 pa p0 3 1 小 2 于 pa 3六、实验分析与讨论1. 用实验结果说明，重力作用下静止液体压强的基本规律。
2. 表面压强P0的改变，基准面0—0线位置的改变，对A、B两点的位置水头与压强水头有什么影响对真空度有什么影响3. 相对压强与绝对压强、相对压强与真空度是什么关系4. 如何选择等压面水平面与测压管相交的面是不是等压面确定等压面的充分条件有哪些3第二节能量方程实验一、实验目的与要求1. 验证不可压缩液体恒定总流的能量方程；2. 通过对水动力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中水动力学的能量转换特性；3. 绘出各断面测压管水头线和总水头线以及理想液体总水头线。
通过分析比较，加深对能量守恒与转换定律的理解，并建立起沿程水头损失和局部水头损失的概念；4. 掌握流速、流量、压强等水动力学水力要素的实验量测技能。
二、实验装置实验装置如图2所示。
456101234781112681157910131214151316597181991113151 7191317321图2 自循环伯诺里方程实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.溢流板；5.稳水孔板；6.恒压水箱；7.测压计；8.滑动测量尺；9.测压管；10.实验管道；11.测压点；12.毕托管；13.实验流量调节阀。
说明：本仪器测压管有两种：1. 毕托管测压管，用以测读毕托管探头对准点的总水头4pv2u2须注意一般情况下H与断面总水头H(Z，它的水头线只能定性表示总水头变化趋势。
2. 普通测压管，用以定量量测测压管水头。
实验流量用阀13调节，流量体积时间法、重量时间法或电测法测量。
三、实验原理根据能量守恒与转换原理验证能量方程。
运动着的水流具有三种形式的能量：位能、压能和动能。
在运动过程中，这三种形式的机械能可以互相转化，但是总的机械能是守恒的。
实际液体恒定总流的能量方程可写为。
z1p11v122gz2p222v22ghw式中，z—总流过水断面上单位重量液体所具有的平均位能，又称为位置水头；p—过水断面上单位重量液体所具有的平均压能，它反映了过水断面上各点平均动水压强所对应的压强高度，(zv22gp)称为测压管水头；—过水断面上单位重量液体所具有的平均动能，一般称为流速水头；hw—单位重量液体从一个过水断面流至另一过水断面克服水流阻力做功所损失的平均能量，一般称为水头损失。
在水力学中，习惯上把单位重量液体所具有的总机械能称为总水头，并以H表示，即。
Hzpv22g在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。
可以列出进口断面至另一断面的能量方程式(i2,3,,n)z1p121v12gzipiivi22ghw1ip取12n1，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出z测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v及v22g值。
从而可得到各断面测管水头5和总水头。
四、实验方法与步骤1. 熟悉实验设备，分清那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并加以排除，直至调平。
3. 打开阀13，观察思考1）测压管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）当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，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量。
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、实验成果及要求六、实验分析与讨论1. 简述能量方程应用的条件和应注意的事项。
2. 测压管测量的是绝对压强还是相对压强？3. 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？4. 实验中你看到了充满水流的管子中发生了真空现象，打开测孔，管中的水不外流甚至进气，请你作出解释。
6实验装置台号NO.__________水箱液面高程0 50 cm ；上管道轴线高程z 21cm 表2 不可压缩液体恒定流伯诺里方程实验记录计算表单位: cm, cm/s测点编号管径两点间距断面面积 Q 第一测次1* 2 3 4 5 6* 7 8* 9 10 11 12* 13 14* 15 16* 17 18* 19 3zpv22gzp Q v22g 第二测次 zp v22g zpv22g7第三节孔口、管嘴出流实验一、实验目的与要求1. 观察典型孔口及管嘴出流时的流动现象及圆柱形管嘴的局部真空，测定孔口与管嘴出流时的流速系数、流量系数、侧收缩系数、局部阻力系数；2. 通过对不同管嘴与孔口的流量系数测量分析，了解进口形状对出流能力的影响及相关水力要素对孔口出流能力的影响。
二、实验装置本实验装置如图3所示。
图3 孔口、管嘴出流实验装置图图3孔口、管嘴出流实验装置供水系统、恒定水头水箱、回水箱系统组成。
在恒定水头水箱的侧壁上安装管嘴。
实验装置侧壁式孔口出流实验设备，孔口与管嘴均位于水箱的侧壁上，孔内径均为d 水箱供水管供水，箱内设有溢流板以保持水头恒定，设有稳水栅以保证水流均匀。
孔口和管嘴用橡皮塞控制出流。
三、实验原理液体从孔口以射流状态流出，流线不能在孔口处急剧改变方向，而会在流出孔口后在孔口附近形成收缩断面，收缩断面积Ac与孔口断面积A的关系为Ac=A，称为收缩系数。
8QAcvcA2gH0A2gH0流量系数：QA2gH0Acdc2收缩系数：Ad2流速系数：vc1 2gH011阻力系数：薄壁孔口出流21非淹没出流的收缩断面上相对压强均为零。
对上游断面1-1和收缩断面C-C运用能量方程即可得到收缩断面流速：vc1c2v02gH02gH0式中，H0H2g，如不计行近流速水头2v02g。
也可写为： vc2gH 。
流量公式为：QAcvcA2gH0A2gH0圆柱形外伸管嘴出流管嘴出流的局部损失两部分组成，即孔口的局部水头损失及收缩断面后扩展产生的局部损失，水头损失大于孔口出流。
但是管嘴出流为满流，收缩系数为ε＝，因此流量系数仍比孔口大，其出流公式为：v2gH。
9QA2gHA2gH。
管嘴出流流量系数的加大也可以从管嘴收缩断面处存在的真空来解释，于收缩断面在管嘴内，压强要比孔口出流时的零压低，必然会提高吸出流量的能力。
四、实验方法与步骤1. 测量管嘴〔孔口〕的尺寸。
记录实验常数，孔口和管嘴用橡皮塞塞紧。
2. 接通电源，打开水泵开关，给水箱供水，至溢流后，打开①孔口，观察孔口出流现象，测定水头H及Q，用卡尺测记孔口出流收缩断面直径，应多测几次以取其平均值为dc，算出收缩断面面积Ac。
然后改变孔口出流的作用水头，观察孔口收缩断面直径随水头变化的情况。
测量完毕，用橡皮塞将孔口塞紧。
3. 再打开②圆柱形管嘴，待水面稳定后，测记水头H，测定流量Q，观察和量测直角管嘴出流时的真空情况。
4. 进行以上实验时，为了在量测过程中保持水头恒定，避免相互干扰，量测哪个孔口就开启哪个孔口，以免溢流水头不恒定，影响实验精度。
在实验过程中注意观察出流的流股形态，并做好记录。
5. 将实测的孔口和管嘴的流量系数值与的经验值进行比较，并分析引起差别的原因。
6. 关闭水泵开关，清理实验桌面及场地。
五、实验成果及要求六、实验分析与讨论1. 观测圆柱形管嘴与孔口出流的流股特征，分析流量系数不同的原因及增大过流能力的途径。
2. 观察dd时，孔口出流的侧收缩率较时有何不同？ HH3. 为什么同样直径与同样水头条件下，管嘴的流量系数值比孔口的大？能做出定量分析吗？实验装置台号NO.___________D孔口= cm A孔口= cm1021Qv1x式中，hc—作用在活塞形心处的水深；4hcD20D—活塞的直径；Q—射流流量；v1x—射流的速度；1—动量修正系数。