水力学实验
水力学实验报告
水力学实验报告水力学实验报告引言:水力学是研究水在运动过程中的力学规律的学科,广泛应用于水利工程、环境工程和海洋工程等领域。
为了深入了解水力学的基本原理和应用,我们进行了一系列水力学实验。
实验一:流量测量流量是水力学中最基本的参数之一,准确测量流量对于水利工程的设计和运行至关重要。
本实验使用流量计和流速计两种方法进行流量测量,比较了两种方法的准确性和适用性。
实验二:水头测量水头是指水的能量高度,也是水力学中的重要参数。
本实验使用水银压力计和水头计两种方法进行水头测量,探讨了两种方法的原理和误差来源。
通过实验数据的分析,我们得出了水头测量的准确性与仪器精度之间的关系。
实验三:水流速度分布水流速度分布是指水流在截面上的速度分布情况,对于水流的稳定性和流态的判断有着重要意义。
本实验使用激光多普勒测速仪测量了水流在不同截面上的速度分布,并分析了不同因素对水流速度分布的影响。
实验结果表明,水流速度分布与流量、管道形状和摩擦阻力等因素密切相关。
实验四:水流压力分布水流压力分布是指水流在管道中的压力分布情况,对于水力输送和水力机械的设计和运行有着重要影响。
本实验使用压力传感器测量了水流在不同截面上的压力分布,并探讨了不同因素对水流压力分布的影响。
实验结果表明,水流压力分布与流速、管道形状和摩擦阻力等因素密切相关。
实验五:水力波浪水力波浪是指水面上的波浪运动,是水力学中的重要研究对象。
本实验通过模拟水面上的波浪运动,测量了波浪的高度、周期和传播速度,并分析了波浪的形成和传播机制。
实验结果表明,波浪的形成与风力、水深和水面粗糙度等因素密切相关。
结论:通过以上实验,我们深入了解了水力学的基本原理和应用。
流量测量、水头测量、水流速度分布、水流压力分布和水力波浪等实验内容,使我们对水力学的各个方面有了更加全面和深入的认识。
水力学的研究和应用将为水利工程、环境工程和海洋工程等领域的发展提供重要的理论基础和技术支持。
水力学实验.
水力学实验实验一流线演示实验一、演示目的1、通过演示进一步了解流线的基本特征。
2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。
二、演示原理流场中液体质点的运动状态,可以用迹线或流线来描述,迹线是一个液体质点在流动空间所走过的轨迹。
流线是流场内反映瞬时流速方向的曲线,在同一时刻,处在流线上所有各点的液体质点的流速方向与该点的切线方向相重合,在恒定流中,流线和迹线互相重合。
在流线仪中,用显示液(自来水、红墨水),通过狭缝式流道组成流场,来显示液体质点的运动状态。
整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势,当这些有色线经过各种形状的固体边界时,可以清晰地反映出流线的特征及性质。
三、演示设备演示设备如图所示,它们分别显示二种特定边界条件下的流动图象。
(a)可显示机翼绕流流场中流体的流动形态。
(b)可显示实用堰溢流的流动形态。
演示仪均由有机片制成狭缝式流道,其间夹有不同形状的固体边界。
在演示仪的左上方有两个盛水盒,一个装自来水,一个装红色水,两盒的内壁各自交错开有等间距的小孔通往狭缝流道,流道尾部装有调节阀。
流线仪简图1、盛水盒2、机翼3、弯道4、机翼角度调节开关5、狭缝流道6、泄水调节阀7、实用堰四、演示方法1、首先打开演示仪的排气夹和尾部的调节夹进行排气,待气排净后拧紧调节夹,并将上方的两个盛水盒装满自来水;2、将装有自来水的两个盛水盒其中的任一个滴少许红墨水搅拌均匀;3、调节尾部控制夹,可使显示液达到最佳的显示效果;4、待整个流场的有色线(即流线)显示后,观察分析其流动情况及特征;5、演示结束后,倒掉演示液,并将仪器冲洗干净待用。
五、思考题1、流线的形状与边界有否关系?2、流线的曲、直和疏、密各反映了什么?实验二静水压强量测实验一、目的要求1、量测静水中任一点的压强;2、测定另一种液体的密度;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。
二、实验设备图1-11与2测压管注入油,3与4注入水,二者的液体不能混三、实验步骤及原理1、打开通气孔,使密封水箱与大气相通,则密封箱中表面压强p0等于大气压强p a。
水力学实验报告 (2)
水力学实验报告1. 引言水力学是研究水的运动规律以及与固体结构相互作用的科学。
通过水力学实验可以模拟和研究水的流动、水的压力分布、液体运动的稳定性等多个方面的问题。
本实验旨在通过实际操作和观测,探究不同情况下水的流动规律以及压力分布的变化。
2. 实验目的通过本次实验,我们的目的是: 1. 熟悉水力学实验仪器的使用方法; 2. 掌握流量的测量; 3. 了解压力分布的原理和测量方法; 4. 分析和讨论实验结果,深入理解水力学的基本原理。
3. 实验装置本实验使用的装置有: - 水槽:用于存放实验用水,并进行流动观察。
- 流体泵:用于提供水的压力。
- 测压仪:用于测量水流中的压力变化。
- 流量计:用于测量水的流量。
- 流速仪:用于测量水的流速。
4. 实验步骤4.1 准备工作1.将水槽放置在实验架上,并加入适量的水。
调整水位,使其能够正常进行实验。
2.将流体泵连接到水槽上,并接通电源。
3.设置流体泵的工作压力和流量。
4.将测压仪和流速仪放置在合适的位置,确保可以准确测量水流的压力和流速。
5.将流量计连接到水槽出口,确保准确测量流量。
6.检查所有仪器和管道的连接是否牢固,没有泄漏。
4.2 流量测量实验1.打开流体泵,使水开始流动。
2.使用流量计测量水的流量,记录结果。
4.3 压力分布测量实验1.将测压仪放置在合适的位置,例如在管道的水平段和弯头处。
2.打开流体泵,使水开始流动。
3.使用测压仪测量不同位置的压力,并记录结果。
4.分析压力的分布情况,探讨产生这种分布的原因。
5. 实验结果和讨论5.1 流量测量结果根据实验记录,我们得到了水的流量为XXX立方米/秒。
5.2 压力分布测量结果根据实验记录,我们得到了不同位置的压力数据,并通过绘制图表进行了分析。
从图表中可以看出,压力分布在管道的不同位置是不均匀的。
在水平段,压力分布较为平稳;而在弯头处,压力明显增大。
这种压力分布的变化是由于水流在管道中的流动速度和方向变化所致。
水力学实验报告
水力学实验报告序言水力学是一门研究液体静力学和动力学的学科。
水力学实验是水利工程领域中不可缺少的一环,通过实验可以验证理论,提高实践能力和解决工程实际问题。
本文主要是笔者在进行水力学实验并出具实验报告的实践过程,与读者分享一下实验过程的心路历程。
实验介绍此次实验是“小型水力模型试验台”的试验。
实验装置主要包括进水系统、调节系统、出水系统和测量系统。
整个实验过程需要作出流量测试、阻力特性测试和水力特性测试。
流量测试在进行流量测试之前,首先要开启离心泵。
如此才能将实验用的水泵到台面上。
如果水量不足,则需要向离心泵中注入水。
待水力模型试验台接通电源过后,调整水流流量、流速和水压。
这是一个重要的环节,需要耐心调节,保证测试过程中数据的准确性和可靠性。
阻力特性测试阻力特性测试是需要用到静水压力计的。
在测试中,静水压力计一定要正确地安装在不同位置,以保证数据的准确性。
实验开始的时候需要观察静水位的实际高度和基准面的高度是否相同,如果不同则需要调整。
测试时需要设置不同的流量,通过观察静水位的高度变化,即可得出对应的阻力特性特性数据。
水力特性测试在进行水力特性测试之前,需要准备好测量水压、温度和电流的相关设备。
为了保证测试数据可靠性,需要在控制器上对流量进行调节和控制,确定流量大小。
实验的水压力计需要被安装在水力模型试验台的上游和下游位置,以便对流动情况进行观察和分析。
同时,为了保证水的稳定流动,设备需要进行调节处理。
实验开始后,可以通过直接读取或者计算等方法得到水的流速、流量和阻力数据信息。
根据得到的数据,可以分析出不同条件下的水力特性特征值。
实验结论从实验结果来看,不同位置的水压和流量是有不同的变化规律的。
在流量相同情况下,水压值随着离水的位置递减。
而水的流速和流量则与其位置是正比例关系,具有很大的相关性。
因此我们可以得出,水的流动状态是很复杂的,是由多个因素综合作用而形成的。
在实际工程中,我们需要仔细考虑这些因素,制定合理的方案。
水力学实验报告答案
水力学实验报告答案实验目的,通过水力学实验,探究水在不同条件下的流动特性,了解水力学的基本原理和应用。
实验原理,水力学是研究水在运动过程中的力学性质和规律的学科。
在实验中,我们主要关注水的流动速度、流态、流速分布等特性。
根据伯努利方程和连续方程,我们可以分析水流的压力、速度和高度之间的关系,从而得出水流的流态和流速分布。
实验装置,实验中我们使用了水槽、流量计、压力计等装置。
通过调节水槽的水流量和流速,以及测量水流的压力和速度,我们可以获得水力学实验所需的数据。
实验步骤:1. 调节水槽的水流量,使其保持稳定;2. 测量水流的压力和速度;3. 记录水流的流态和流速分布;4. 分析实验数据,得出水流的特性和规律。
实验结果:根据实验数据,我们得出了以下结论:1. 随着水流量的增加,水流的速度也随之增加,但压力会降低;2. 在水流速度较低的情况下,水流呈现层流状态;而在水流速度较高时,水流呈现湍流状态;3. 水流速度在横截面上并不均匀,存在速度分布不均匀的现象。
实验分析,通过实验数据的分析,我们可以得出水力学实验的一些重要结论。
首先,水流的流态和流速分布与水流量、流速等因素有关。
其次,水流在不同条件下会呈现不同的流态,这与水流的速度和压力有关。
最后,水流在横截面上的速度分布不均匀,这也是水力学研究的重要内容之一。
实验结论,通过本次水力学实验,我们深入了解了水流的流态和流速分布。
水力学是一个重要的工程学科,对于水利工程、水电工程等领域具有重要的应用价值。
通过水力学实验,我们可以更好地理解水的运动规律,为工程实践提供理论支持和技术指导。
总结,水力学实验是一项重要的实验课程,通过实验我们可以深入了解水流的运动规律和特性。
通过本次实验,我们对水力学有了更深入的认识,也增强了对工程实践的理论支持和技术指导。
结语,水力学实验是我们学习和探究水力学的重要途径,通过实验我们可以更好地理解水流的运动规律和特性。
希望通过本次实验,大家对水力学有了更深入的认识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
水力学试验
为正压;
p0 p a
为负压,
pv g
负压可用真空压强 pv 或真空高度 hv 表示:
pv pa pabs
hv
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。
一、静水压强实验
三、实验设备
测压板 K
2
调压筒
K K
3
A 1 2 3 4 5 6
二、流线演示实验
图 2-1
二、流线演示实验
三、实验步骤 (一)操作程序 1、接通电源,打开开关。 2、用调节进气量旋钮,调节气泡大小。 (二)演示内容 Ⅰ型:显示圆柱绕流等的流线,该单元装置 能十分清楚地显示出流体在驻点处的停滞现象、 边界层分离状态分离状况及卡门涡街现象。 驻点:观察流经圆柱前端驻点处的小气泡运 动特性,可了解流速与压强沿圆柱周边的变化情 况。
二、流线演示实验
边界层分离:流线显示了圆柱绕流边界层分 离现象,可观察边界层分离点的位置及分离后的 回流形态。 卡门涡街:即圆珠柱的轴与水流方向垂直, 在圆柱的两个对称点上产生边界层分离,然后不 断交替在圆柱下游两侧产生旋转方向相反的旋涡, 并流向下游。
二、流线演示实验
Ⅱ型:显示桥墩、机翼绕流的流线。 该桥墩为圆珠笔头方尾的绕流体。水流在桥 墩后的尾流区内也产生卡门涡街,并可观察水流 绕过机翼时的运动状态。 Ⅲ型:显示逐渐收缩、逐渐扩散及通过孔板 (或丁坝)纵剖面上的流线图像。 1、在逐渐收缩段,流线均匀收缩,无旋涡产 生;在逐渐扩散段可看到边界层层分离而产生明 显的漩涡。
二、流线演示实验
2、在孔板前,流线逐渐收缩,汇集于孔板的 过流孔口处,只在拐角处有一小旋涡出现;孔板 后水流逐渐扩散,并在主流区周围形成较大的旋 涡回流区。 Ⅳ型:显示管道突然扩大和突然收缩时的管 道纵剖面上的流线图像。 1、在突然扩大段出现强烈的旋涡区。 2、在突然收缩段仅在拐角处出现旋涡。 3、在直角转变处,流线弯曲,越靠近弯道内 侧流速越小,由于水流通道很不畅顺,回流区范 围较广。
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
水力学实验报告1. 引言水力学是研究水的流动性质和应用水力原理解决工程问题的学科。
为了深入理解水力学的基本原理和现象,本实验通过设计和搭建实验装置,进行了一系列与水流有关的实验,旨在通过实验数据的收集和分析,探索不同条件下水流的行为。
2. 实验目的本实验的主要目的如下:1.了解和掌握水力学的基本概念和原理;2.学习实验装置的搭建和操作方法;3.收集和分析实验数据,验证水力学理论。
3. 实验装置本实验使用的实验装置包括以下主要部分:1.水槽:用于容纳水流,并提供实验环境;2.水泵:用于提供水流动力;3.流量计:用于测量水流的流量;4.压力计:用于测量水流的压力。
4. 实验步骤4.1 实验一:流量的测量4.1.1 实验目的通过测量不同情况下的水流流量,探究流量与水流速度、截面积之间的关系。
4.1.2 实验材料•水槽•水泵•流量计4.1.3 实验步骤1.将水槽内的水排空,确保清洁;2.将水泵连接到水槽,启动水泵;3.使用流量计测量不同水流速度下的流量,记录数据;4.根据数据绘制流量-水流速度曲线。
4.2 实验二:压力与水流速度的关系4.2.1 实验目的通过测量不同情况下的水流压力,研究压力与水流速度的关系。
4.2.2 实验材料•水槽•水泵•压力计4.2.3 实验步骤1.将水槽内的水排空,确保清洁;2.将水泵连接到水槽,启动水泵;3.使用压力计测量不同水流速度下的压力,记录数据;4.根据数据绘制压力-水流速度曲线。
5. 实验结果与分析5.1 实验一:流量的测量经过实验测量和数据处理,得到不同水流速度下的流量数据如下:水流速度(m/s)流量(m^3/s)0.5 0.021.0 0.041.5 0.062.0 0.08根据数据绘制的流量-水流速度曲线如下图所示:流量-水流速度曲线流量-水流速度曲线通过图像可以明显看出,随着水流速度的增加,流量也随之增加,符合水力学中的流量-水流速度关系。
5.2 实验二:压力与水流速度的关系经过实验测量和数据处理,得到不同水流速度下的压力数据如下:水流速度(m/s)压力(Pa)0.5 1001.0 2001.5 3002.0 400根据数据绘制的压力-水流速度曲线如下图所示:压力-水流速度曲线压力-水流速度曲线通过图像可以明显看出,随着水流速度的增加,压力也随之增加,符合水力学中的压力-水流速度关系。
水力学实验室的实训报告
一、引言水力学是研究流体运动规律及其与固体界面的相互作用的一门学科,它是工程学科中的重要基础学科之一。
为了更好地理解和掌握水力学的基本理论,提高实验操作能力,我们参加了水力学实验室的实训。
本报告将对实训过程中的实验内容、实验方法、实验结果及分析进行详细阐述。
二、实验目的1. 掌握水力学实验的基本操作方法;2. 熟悉水力学实验仪器的使用;3. 加深对水力学基本理论的理解;4. 培养团队合作精神和科学严谨的态度。
三、实验内容本次实训主要进行了以下实验:1. 水流连续性方程实验;2. 液体静力学实验;3. 流体力学模型实验;4. 流动阻力实验;5. 液体动量守恒实验。
四、实验方法1. 水流连续性方程实验:通过测量不同截面的流量,验证水流连续性方程;2. 液体静力学实验:通过测量液体在不同深度处的压力,验证帕斯卡定律;3. 流体力学模型实验:通过测量不同流道中的流速和流量,分析流道对流体运动的影响;4. 流动阻力实验:通过测量不同形状物体在流体中的阻力,分析阻力与物体形状、流速等因素的关系;5. 液体动量守恒实验:通过测量不同流量下液体对挡板的冲击力,验证动量守恒定律。
五、实验结果与分析1. 水流连续性方程实验:实验结果显示,在实验误差范围内,不同截面的流量与截面积成反比,验证了水流连续性方程;2. 液体静力学实验:实验结果显示,在实验误差范围内,液体在不同深度处的压力与深度成正比,验证了帕斯卡定律;3. 流体力学模型实验:实验结果显示,流道形状对流体运动有显著影响,如收缩形流道会增大流速,扩大形流道会减小流速;4. 流动阻力实验:实验结果显示,物体形状、流速等因素对阻力有显著影响,如圆球形状的物体阻力较小,长方体形状的物体阻力较大;5. 液体动量守恒实验:实验结果显示,在实验误差范围内,不同流量下液体对挡板的冲击力与流量成正比,验证了动量守恒定律。
六、实验心得1. 实验过程中,我们严格按照实验步骤进行操作,确保实验数据的准确性;2. 通过实验,我们对水力学基本理论有了更深入的理解,如水流连续性方程、帕斯卡定律、动量守恒定律等;3. 实验过程中,我们学会了使用各种实验仪器,提高了实验操作能力;4. 实验过程中,我们注重团队合作,互相学习,共同进步。
水力学实验雷诺实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 观察液体流动时的层流和湍流现象,区分两种不同流态的特征。
2. 搞清两种流态产生的条件,分析圆管流态转化的规律,加深对雷诺数的理解。
3. 测定颜色水在管中的不同状态下的雷诺数及沿程水头损失。
4. 绘制沿程水头损失和断面平均流速的关系曲线,验证不同流态下沿程水头损失的规律是不同的。
5. 进一步掌握层流、湍流两种流态的运动学特性与动力学特性。
6. 通过对颜色水在管中的不同状态的分析,加深对管流不同流态的了解。
7. 学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法,并了解其实用意义。
二、实验原理液体在管道中流动时,存在着两种根本不同的流动状态:层流和湍流。
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,液流呈湍流运动。
雷诺数(Re)是衡量液体流动状态的无量纲参数,其表达式为:\[ Re = \frac{\rho v D}{\mu} \]其中,ρ为液体密度,v为液体平均流速,D为管道直径,μ为液体动力粘度。
根据雷诺数的不同范围,可以将液体的流动状态分为以下三种:1. 层流(Re < 2000):液体流动稳定,流体质点平行于管道轴线运动,速度分布均匀。
2. 湍流(Re > 4000):液体流动不稳定,流体质点作无规则运动,速度分布不均匀。
3. 过渡流(2000 < Re < 4000):液体流动介于层流和湍流之间,流动状态不稳定。
三、实验装置实验装置主要由以下部分组成:1. 实验台:用于放置实验器材。
2. 可控硅无级调速器:用于调节水的流速。
3. 恒压水箱:用于提供稳定的水源。
4. 实验管道:用于液体流动。
5. 实验流量调节阀:用于调节实验流量。
6. 有色水水管:用于观察液体流动状态。
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。
水力学试验
则 c h / H
四、实验步骤
1、调整毕托管对准管嘴, 距离管嘴出口2~3cm,再固 定毕托管; 2、开启调速器,并将流量调至最大;
3、排气调平。
方法:用静水罩罩住毕托管后,检查差压计液面是否 水平,如不平,则用吸气球排除毕托管及其连通管中 的气体。 4、测记实验数据; 5、操作水位调节阀及调速器,改变水位和流速,重复测量 3组不同数据;
五、实验注意事项
1、不能同时关闭旁通阀和出水阀,以免烧毁电机。
2、水流速大时,测压管内的液面会有波动,读数时,应 取时间平均值。
3、用实验开始和结束时的水温取平均值来计算雷诺数。 4、调节流量大小时,操作阀门开度的动作要缓慢。
实验八 局部阻力损失实验
一、实验目的 1、掌握3点法、 4点法测量局部阻力系数的方法。 2、比较局部阻力系数的理论值与实测值的差异。 3、观测管径突然变化处,测压管水头的变化情况。
实验四 毕托管测流速
一、实验目的 1、了解毕托管构造和测速的基本原理。 2、掌握毕托管测量点流速的方法。 二、实验装置
水位调节阀
毕托管实验装置图
三、实验原理
管嘴出流点的流速(理论值):
u 2gH
流速系数; H 管嘴作用水头
管嘴出流点的流速(实际值):
u c 2gh
c 校正系数(已知);
实验2 恒定流能量方程实验
一、实验目的 1、掌握体积法、称重法测量流量的方法。 2、掌握流速测量的方法。 3、观察弯道水流压强分布规律。 4、观察测压管水头线随管径变化的规律。 5、验证恒定流能量方程。
二、实验装置
出水阀
调速器
能量方程实验装置图
三、实验原理
水力学实验报告
水力学实验报告引言:水力学是研究水的运动、流动以及其与其他物质相互作用的学科。
水力学实验是将理论原理转化为实际应用的重要一环。
本文将详细介绍水力学实验的目的、实验装置、实验步骤以及结果与分析。
实验目的:本次实验旨在通过模拟和观测水的流动过程,深入了解水力学的基本原理。
具体包括:测量流体的流速和流量、研究压力分布的特点、探究流体在不同管道及水封中的流动规律等。
实验装置:本次实验采用了实验室准备好的水力学实验装置。
该装置包括液位仪、流速计、转子流量计、压力计、平衡槽等设备。
通过这些设备的联合使用,可以对水的运动过程进行详细观测和测量。
实验步骤:1. 流速测量:先将流速计连接至水流源头,调节水流量,并对流速计进行校准。
然后将流速计放置在水流中,记录下流速计的读数。
重复多组实验,以获得准确的平均值。
2. 流量测量:使用转子流量计对管道中的水流量进行测量。
将转子流量计安装在指定的位置,记录下水流通过转子流量计的时间和圈数。
通过计算水流量与时间的比值,即可得到流量的数值。
3. 压力分布观测:根据实验要求,在管道的不同位置安装压力计,并记录下每个点的压力数值。
将这些数据绘制成曲线图,以分析压力分布的变化规律。
4. 水封实验:采用平衡槽进行水封实验。
先调整平衡槽的水位至合适位置,然后打开放水阀,记录下水的溢流高度和时间。
通过对多组实验数据的分析,可以得出水封的特点和影响因素。
实验结果与分析:1. 流速测量的结果显示,当水流的断面积较大时,流速相对较小;当水流的断面积较小时,流速相对较大。
这与流体连续性方程的原理相符。
2. 流量测量的结果表明,转子流量计能够准确测量管道中的水流量。
通过对比不同条件下的流量数据,可以研究流量与流速、管道直径等因素的关系。
3. 压力分布的曲线图显示,压力随着管道长度的增加而逐渐降低。
并且在管道中存在局部最低点,这是由于管道的摩擦阻力引起的。
4. 水封实验的数据发现,水的溢流高度与水封管的长度成正比。
水力学实验报告范文
水力学实验报告范文1.实验目的本实验旨在研究水流在管道内的流动特性,探究不同条件下的水力学性质,掌握水流的实验方法和技巧。
2.实验原理水力学是研究液体(水)在管道内的流动特性和相关规律的学科。
在管道内,水流速度、流量、压力等参数都会对流动产生影响。
本实验主要通过改变供水高度、管道入口形式和管道直径等条件,来观察对水流的影响。
3.实验设备和材料(1)水泵:用于提供供水。
(2)流量计:用于测量水流量。
(3)压力表:用于测量管道的压力。
(4)管道:可以更改形状和直径的管道。
(5)供水箱:用于储存供水。
(6)标尺:用于测量水位。
4.实验步骤(1)调整供水高度:首先将供水箱中的水位调整到一定高度,然后打开水泵,记录下水位差和相应的流量。
每次调整供水高度后都要记录数据。
(2)改变管道入口形式:保持供水高度恒定,更换不同形式的管道入口,如突变口、圆形截面等,并记录水位差和流量。
(3)改变管道直径:保持供水高度和管道入口形式恒定,更换不同直径的管道,并记录水位差和流量。
(4)对实验数据进行处理和分析。
5.实验结果与分析通过实验记录数据,我们可以绘制供水高度与流量的关系曲线,管道入口形式与流量的关系曲线以及管道直径与流量的关系曲线。
通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:(1)供水高度与流量呈线性关系,供水高度越大,流量越大。
(2)管道入口形式对流量的影响较小,不同形式的管道入口对流量的变化不大。
(3)管道直径与流量呈正相关关系,管道直径越大,流量越大。
6.实验误差和改进方案在实验中可能存在的误差包括仪器误差、操作误差和环境误差。
为减小误差,我们可以采取以下改进方案:(1)提高仪器的精度和灵敏度,使用更准确的流量计和压力表。
(2)操作时注意仪器的使用方法和操作规范,避免人为操作误差。
(3)实验环境要保持稳定,尽量避免外界干扰。
7.实验结论本实验通过调整供水高度、改变管道入口形式和管道直径等条件,研究了水流在管道内的流动特性。
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。
水力学实验报告册答案
水力学实验报告册答案水力学实验报告册答案引言:水力学是研究水在各种情况下的运动规律和相互作用的学科。
通过实验研究水的运动规律和性质,可以更好地理解和应用水力学原理。
本实验报告将对水力学实验中的一些问题进行解答,包括实验原理、数据处理和结果分析等。
实验原理:本实验主要涉及到水流的流量测量和水流速度的测量。
流量是指单位时间内通过管道或河道的水量,通常以立方米每秒(m³/s)为单位。
水流速度是指水流通过某一点的速度,通常以米每秒(m/s)为单位。
测量水流量和水流速度是水力学实验中最基本的内容。
数据处理:在实验中,我们使用了流量计和流速计进行测量。
流量计是一种测量流体流量的仪器,可以通过测量流体通过管道的压力差来计算流量。
流速计则是一种测量流体流速的仪器,可以通过测量流体通过管道的时间和距离来计算流速。
在进行实验时,我们首先使用流量计测量了水流的流量,并记录了相应的数据。
然后,我们使用流速计在不同位置测量了水流的速度,并记录了相应的数据。
最后,我们根据测得的数据进行了数据处理和结果分析。
结果分析:通过对实验数据的处理和分析,我们得出了以下结论:1. 流量与管道直径成正比:在实验中,我们发现当管道直径增大时,流量也随之增大。
这是因为管道直径的增大会增加管道的截面积,从而增加了水流通过的空间,使得流量增大。
2. 流速与管道截面积成反比:在实验中,我们发现当管道截面积增大时,流速却随之减小。
这是因为管道截面积的增大会使得水流通过的空间增大,从而使得水流速度减小。
3. 流速与管道长度成反比:在实验中,我们发现当管道长度增大时,流速却随之减小。
这是因为管道长度的增大会增加水流通过的距离,从而使得水流速度减小。
结论:通过本次实验,我们进一步认识了水力学的基本原理和实验方法。
我们了解到流量与管道直径成正比,流速与管道截面积和管道长度成反比。
这些结论对于水力学的研究和应用具有重要的意义。
总结:水力学实验是一种重要的实践教学方法,通过实验可以更好地理解和应用水力学原理。
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实验一 静水压强演示实验一、目的要求1、量测静水中任一点的压强;2、观察封闭容器内静止液体表面压力。
3、掌握U 形管和测压管的测压原理及运用等压面概念分析问题的能力。
二、实验设备实验设备见实验室水静压强仪。
三、实验步骤及原理1、打开排气阀,使密封水箱与大气相通,则密封箱中表面压强0p 等于大气压强a p 。
那么开口筒水面、密封箱水面及连通管水面均应齐平。
2、关闭排气阀,用加压器缓慢加压,密封箱中空气的压强缓慢增大。
U 形管和测压管出现压差△h 。
待稳定后,开口筒与密封箱两液面的高差即为压强差h p p a γ=-01。
3、打开排气阀,使液面恢复到同一水平面上,关闭排气阀,找开密闭容器底部的水门,放出一部分水,造成密闭容器的体积增大而压强减小。
此时a p p <0,待稳定后,其压强差称为真空,以水柱高度表示即为真空度:32120∇-∇=∇-∇=-γp p a =h 24、按照以上原理,可以求得密封箱液体中任一点A 的绝对压强A p '。
设A 点在密封箱水面以下的深度为A h 0,1号管和2号管水面以下的深度为A h 1和h 2A ,则:A p 'A a h h p p 02100)(γγ+∇-∇+='A a A a h p h p 21γγ+=+=四、注意事项检查密封箱是否漏气。
五、量测与计算静水压强仪编号 01 ; 实测数据与计算(表1、表2)。
表1 观测数据表2 计算设A点在水箱水面下的深度h0A为10 厘米。
实验二流线演示实验一、演示目的1、通过演示进一步了解流线的基本特征。
2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。
二、演示原理流场中液体质点的运动状态,可以用迹线或流线来描述,在恒定流中,流线和迹线互相重合。
在流线仪中,用显示液通过分格栅组成流场,整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势,当这些有色线经过各种形状的固体边界时,可以清晰地反映出流线的特征及性质。
三、演示设备流线演示仪由不同形状的固体边界,下面安装有水泵,流道尾部装有调节阀。
四、演示方法1、接通三相电源;2、实验模型任意组合和变换;3、为使流线达到最佳的显示效果,可以调节尾部阀门;4、观察分析其流动情况及特征。
五、思考题1、流线的形状与边界有否关系?2、流线的曲、直和疏、密各反映了什么?实验三雷诺实验一、实验目的:1.观察水流的流态,即层流和紊流现象。
2.测定下临界雷诺数。
二、实验设备:1、实验装置如图所示。
1水箱;2装颜料的水杯;3颜色水针头;4玻璃管;5实验桌;6尾阀;7出口水箱;2、实验辅助材料颜料,秒表2个,温度计1支,尺子1把。
三、实验原理:实际液体有两种不同的运动型态,即层流和紊流。
当流速较小时,各流层的液体质点是有条不紊运动,互不混杂,这种型态的流动叫做层流。
当流速较大时,各流层的液体质点形成涡体,在流动过程中,互相混掺,这种型态的流动叫做紊流。
水流的型态由其流动时的雷诺数决定,雷诺数R e =υvd式中,v —管中平均流速,d —玻璃管的内管径,υ—运动粘滞系数。
其中,管中平均流速v 根据连续方程Q v A=计算,流量用体积法测出,即在t 时间内流入计量水箱中流体的体积V 。
玻璃管的内管径d=33mm 。
运动粘滞系数υ=200022.00337.0101775.0T T ++ (T 水温)据前人实验资料得知,下临界雷诺数比较稳定,R e =2300。
而上临界雷诺数变化很大,约在5000~20000之间。
因此一般认为:R e <2300为层流;R e >2300为紊流。
四、实验步骤:1. 将水箱充水至经隔板溢流出,将水管阀门关小,继续向水箱供水,以保持水位高度不变。
2. 轻轻打开尾阀6,使玻璃管中水稳定流动,再打开颜色水杯阀门2,使颜色水流入管道,呈层流状态。
3. 缓慢开大尾阀6,增大流量,使颜色水在玻璃管内的流动呈紊流状态。
4. 再逐渐关小尾阀,观察玻璃管中出口处的颜色水即将变成层流但还稍微出现脉动状态时,测定此时的流量。
即可计算出一次的下临界雷诺数。
5.重复三次,在下临界流速时(即流态开始转换时),测定其下临界雷诺数。
6.实验完毕后,先关闭颜色水杯阀门,然后关闭水源,拔掉电源。
五、注意事项: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、颜色水杯阀门的开度要适当,不要过大或过小。
3、判断临界流速时,一定要准确。
4、实验时一定要注意用电安全。
六、思考题为什么调整流量时,一定要慢,且要单方向调整。
七、记录与计算实验记录表:管径d= cm 水温T= ℃测量出口水箱水平面积A= cm2实验四文丘里实验一、实验目的:1、测定文丘里管流量系数μ值。
2、验证能量方程的正确性。
二、实验设备:1、实验装置如图所示。
实验装置由实验桌、供水系统、回水系统、文丘里管等组成,其中文丘里管由收缩段、喉管和扩散段组成。
在收缩段和喉管上开有测压孔,并与测压管连通。
2、实验辅助材料电线连接板,秒表2个,尺子1把。
三、实验原理:首先列出1断面和2断面的能量方程式,并设a1≈1,a2≈1,且不考虑两断面之间的水头损失,则有:γ1p +g v 221=γ2p +g v 222 (1)∵ v 1A 1=v 2A 2 ∴ v 2=v 121A A代入(1)式得:γ21p p -=gv 221[(21A A )2-1]V 1=]1)[(2221-A Ag γ21p p -理论流量:Q T =A 1V 1=A 1]1)[(2221-A Ag γ21p p -Q T =C Th ∆C T 为文丘里的理论常数。
由于实际液体在运动中存在水头损失,故实际通过的流量Q 与理论流量Q T 存在水头损失,Q 一般小于理论流量Q T ,所以把Q/Q T 叫做文丘里管流量系数,用μ表示:μ=TQ Q四、实验步骤: 1. 准备工作(1)熟悉实验指导书,了解实验目的、原理和设备结构。
(2)打开尾阀,接通水泵电源,给水箱供水。
(3)关闭尾阀,检查测压计液面是否水平,如果不在同一水平面上,必须将橡皮管内空气排尽,使两测压管的液面处于水平状态。
即测压管的水位读数相等。
(4)全部开启尾阀,然后将测压计排气阀关闭。
2.进行实验(1)开启尾阀,使管道通过较大流量,且测压管的水位均能读数。
等到水流稳定后,作为第一个实验点,测读并记录测压管水位。
(2)与(1)同时用秒表和计量箱测定实际流量,记下时间t和体积V。
(3)控制尾阀,减小流量,使测压管水位差减小10cm 左右,等到水流稳定后,继续测定。
(4)测次大于6次后,且压差分布均匀,实验可以结束。
3.关闭阀门,检查测压计液面是否在同一水平上,从而检查实验过程中橡皮管内有否进入空气。
4.关闭电源。
五、注意事项:1.在实验中,一定要注意用电安全。
2.实验过程中,如测压管液面波动不稳,应对两个液面同时进行测读。
3.在操作过程中,动作不要过大、过猛,每次调节流量应比较缓慢,调节完后,实验中不可再动前后两个水阀。
六、思考题:1.文丘里流量计在安装时,是否必须保持水平?如不水平,上述流量公式是否仍可应用?2.测压计上的排气阀为什么要关闭,不闭对实验有何影响?七、流量数据记录表:(仅供参考)d1= cm d2= cm 量测水箱水平面积:A= cm2计算结果表:(仅供参考)实验五 管道局部水头损失实验一、实验目的1、掌握测定管道局部水头损失系数ζ的方法。
2、测定阀门不同开启度时(如全开、30度、45度)的阻力系数。
3、观测管道经突然扩大、突然收缩水头损失的测定方法。
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。
局部水头损失常用流速水头与局部水头损失系数的乘积表示。
22jv h gζ=式中:ζ—局部水头损失系数。
1、阀门局部水头损失系数的测定方法 已知 14232f f h h --=对1、4断面列能量方程,可求得阀门的总水头损失1411232w f jP P h h h h γ--==∆=+对2、3断面列能量方程,可求得阀门的总水头损失232223w f jP P h h h h γ--==∆=+联立上面二式,可知2121122j v h h h gζ=∆-∆=阀门局部阻力系数121212(2)g h h v ζ=∆-∆2、突然扩大或突然缩小的局部阻力系数的确定对4、5断面列能量方程,忽略两断面间的沿程水头损失,可知()()22222454545532222j v v v v P P v h h gggααζγ---=+=∆+=所以()2245322522v v h gv gαζ-∆+=测与理论比较25241A A ζ⎛⎫=- ⎪⎝⎭理同理列6、7断面的能量方程,得()226742722v v h g v gαζ-∆+=3测而760.51A A ζ⎛⎫=- ⎪⎝⎭3理三、实验设备实验设备及各部分名称如图所示。
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、打开进水阀门,启动抽水机,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;打开尾阀K ,待流动稳定后测量。
5、本次实验阀门进行三组实验,分别测量记录阀门全开、开启30度、开启45度时的测压管液面标高,用体积法测量管道流量。
每组实验做三个实验点。
6、每组三个实验点的压差值不要太接近。
7、突扩段和突缩段也分别测量记录三个实验点,方法同上。
32 实验阀管道突扩局部水头损失实验仪五、实验成果及要求1、有关常数。
圆管直径D= cm,圆管直径d= cm2、记录及计算,见下页。
3、成果分析:将实测的局部水头损失数与理论计算值进行比较,试分析产生误差的原因。
六、思考题1、在相同管径条件下,相应于同一流量,其突然扩大的ζ值是否一定大于突然缩小的ζ值?2、不同开启度时,如把流量调至相等,ζ值是否相等?记录及计算表。