流体力学孔口管嘴出流实验报告
流体力学实验报告(全)
工程流体力学实验报告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。
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。
孔口与管嘴出流实验报告doc
孔口与管嘴出流实验报告篇一：流体力学孔口管嘴出流实验报告《流体力学》实验报告篇二：孔口与管嘴出流实验孔口与管嘴出流实验摘要：本实验通过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，并且掌握孔口与管嘴出流的流速系数?、流量系数?、侧收缩系数?、局部阻力系数?的量测技能。
前言：管嘴和孔口的出流流体的形态,一直引起有关研究者的兴趣,文献[1～5]综述了这方面的工作。
早在17世纪就有人开始研究,包括Bernouli,Reynolds,Barres等等许多人均在此领域有所建树,涉及流体形态特征、孔口与出流形态的影响,出流形态的显示方法等。
到本世纪90年代,李文平等人[6]考察了垂直矩形薄壁孔射流轮廓的变化,指出射流的断面形状在流体的不同位置呈现不同的形态。
射流轮廓由孔口处的规则矩形,随出流距离的增加发生有规律的收缩,到一定程度转换为一个近似的十字架形态,其长短轴分别为垂直取向和水平取向。
在研究范围内,除了非完全收缩区外其它水面线均与孔口宽高比、模型尺寸无关。
Hager[1]用摄像法记录扁矩形孔射流的出流形态,发现矩形长边垂直设置的孔口出流,流体上缘首先收缩,向侧面扩展,最后包覆流体的下部,呈现美丽的伞形;而水平设置的孔口出流的边缘,随出流距离的增加,持续发生横向收缩,其边缘增厚。
槐文信等人[7]研究了双孔平面射流的吸附现象。
根据两股流体间存在的相互吸附效应(Coanda效应),两股流体之间被卷吸的流体得不到补充或补充不足,则相互吸引汇成一股射流。
研究指出,在两孔平面射流之间的补充流体小于其卷吸量,其内缘因此效应发生相互吸附,从而汇成一股射流。
实验装置本实验装置如图9.1所示。
测压管12和标尺11用于测量水箱水位、孔口管嘴的位置高程及直角进口管嘴2#的真空度。
防溅板8用于管嘴的转换操作，当某一管嘴实验结束时，将旋板旋至进口截断水流，再用橡皮塞封口；当需开启时，先用旋板档水，再打开橡皮塞。
流力实验实验十一 孔口与管嘴出流实验
实验十一孔口与管嘴出流实验一、实验目的1.量测孔口与管嘴出流的流速系数、流量系数、侧收缩系数局部阻力系数及圆柱形管嘴内的局部真空度。
2.分析圆柱形管嘴的进口形状（圆角和直角）对出流能力的影响及孔口与管嘴过流能力不同的原因。
二、实验装置图二孔口、管嘴结构剖面图三、实验原理在恒压水头下发生自由出流时孔口管嘴的有关公式为:实验测得上游恒压水位及各孔口、管嘴的过流量，利用以上5个公式，从而得出不同形状断面的孔口、管嘴在恒压、自由出流状态下的各水力系数。
根据理论分析，直角进口圆柱形外管嘴收缩断面处的真空度为hv = Pv/ρg = 0.75H本实验装置可实测出直角进口圆柱形外管嘴收缩断面处的真空度，打开直角进口管嘴射流，即可观测到，测管处水柱迅速降低，hv = 0.6 ~ 0.7H。
说明直角进口管嘴在进口处产生较大真空。
但与经验值0.75H。
相比，真空度偏小，其原因主要是有机玻璃材料的直角进口锐缘难以达到象金属材料那样的强度。
观察孔口及各管嘴出流水柱的流股形态：打开各孔口管嘴，使其出流，观察各孔口及管嘴水流的流股形态，因各种孔口、管嘴的形状不同，过流阻力也不同，从而导致了各孔口管嘴出流的流股形态也不同：圆角管嘴出流水柱为光滑圆柱，直角管嘴为圆柱形麻花状扭变，圆锥管嘴为光滑圆柱，孔口则为具有侧收缩的光滑圆柱；圆锥管嘴虽亦属直角进口，但因进口直径渐小，不易产生分离，其侧收缩断面面积接近出口面积（µ值以出口面积计），故侧收缩并不明显影响过流能力。
另外，从流股形态看，横向脉动亦不明显，说明渐缩管对流态有稳定作用（工程或实验中，为了提高工作段水流的稳定性，往往在工作段前加一渐缩段，正是利用渐缩的这一水力特性）。
能量损失小，因此其µ值与圆角管嘴相近。
观察孔口出流在d/H > 0.1时与在d/H < 0.1时侧收缩情况：开大流量，使上游水位升高，使d/H < 0.1，测量相应状况下收缩断面直径dc;再关小流量，上游水头降低，使d/H > 0.1，测量此时的收缩断面直径d c’的值，可发现当d/H > 0.1时d c’增大，并接近于孔径d，这叫作不完全收缩，此时由实验测知，µ也增大，可达0.7左右。
流体力学孔口管嘴出流实验报告
3)直角形管嘴：流股发生收缩，收缩断面前后与管壁分离，中间形成漩涡区，产生负压，出现了管嘴真空现象。
3、分析为什么三种管嘴的流量系数不同，何者最小？
因为三种管嘴的形状不同所存在的沿程水头损失和局部水头损失不同，以及形成的真空度也不同，所以流量系数不同，直角形管嘴流量系数最小。
1.记录计算有关参数
圆角形管嘴d1=1.20cm，直角形嘴d2=1.20cm，圆锥形嘴d3=1.20cm；
出口高程读数Z1=Z2=19cm，出口高程读数Z3=Z4=12cm，
孔口d4=1.20cm。
2.实验记录与计算
分类项目
1圆角形管嘴
2直角形管嘴
3圆锥形管嘴
4孔口
水面读数H1/cm
42.10
42.45
4.掌握孔口、管嘴出流的流量计算公式与流量系数的大小。
2、实验原理
三、使用仪器、材料
实验仪器：孔口与管嘴出流实验仪
仪器元件：自循环供水器、实验台、无级调速器、水箱、溢流板、稳水孔板、孔口、管嘴、挡水旋板、移动触头、上回水槽、标尺、测压管、接水盒、回水管等。
流体介质：水、气，实验装置如图：
四、实验步骤
实验记录与计算分类项目孔口水面读数h1cm体积vcm328802940316631142946304628322742时间ts流量qcm3s平均流量qcm3s作用水头hocm面积acm2流量系数u测管读数h2cm收缩系数流速系数阻力系数流股形态光滑水柱无收缩不光滑紊乱水柱光滑水柱扭变光滑水柱侧收缩六结果及分析1分析孔口出流与管嘴出流量系数的影响因素
平均流量Q‘/（cm³/s）
流体力学实验指导书与报告
流体力学实验指导书与报告所在学院：地侧学院使用专业：安全工程2006.6实验一：压强、流速、流量测定实验一、压强测定试验 知识点：静力学的基本方程；绝对压强；相对压强；测压管；差压计。
1.实验目的与意义1）验证静力学的基本方程；2）学会使用测压管与差压计的量测技能；3）灵活应用静力学的基本知识进行实际工程量测。
2.实验要求与测试内容1）熟练并能准确进行测压管的读数；2）控制与测定液面的绝对压强或相对压强； 3）验证静力学基本方程； 4）由等压面原理分析压差值。
3.实验原理1）重力作用下不可压缩流体静力学基本方程： pz c γ+=2）静压强分布规律：0p p h γ=+式中：z ——被测点相对于基准面的位置高度；p ——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；0p ——水箱中液面压强；γ——液体容重；h ——被测点在液体中的淹没深度。
3）等压面原理：对于连续的同种介质，流体处于静止状态时，水平面即等压面。
4.实验仪器与元件实验仪器： 测压管、U 型测压管、差压计仪器元件：打气球、通气阀、放水阀、截止阀、量杯 流体介质：水、油、气 实验装置如下图： 5.实验方法与步骤实验过程中基本操作步骤如下：1）熟悉实验装置各部分的功能与作用；2）打开通气阀，保持液面与大气相通。
观测比较水箱液面为大气压强时各测压管液面高度；3）液面增压。
关闭通气阀、放水阀、截止阀，用打气球给液面加压，读取各测压管液面高度，计算液面下a、b、c各点压强及液面压强p；4）液面减压。
关闭通气阀，打开截止阀，放水阀放出一定水量后，读取各测压管液面高度，计算液面下a、b、c各点压强及液面压强p。
6.实验成果实验测定与计算值如下内容：00p=，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；00p>，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；00p<，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；填入表1中。
流体力学(孔口管嘴出流与有压管流)
缩断面后，液体质点受重力作用而下落。
计算孔口出流流量(出流规律) 列出断面1－1和收缩断面c－c的伯诺里方程。
2 p0 0v0 pc c vc2 H hw g 2g g 2g
（1）
式中 p0＝pc＝pa
孔口出流在一个极短的流程上完成的，可认为流体的阻力损失
完全是由局部阻力所产生，即
数也相同。 但自由出流的水头H是水面至孔口形心的深度，而淹没出流的
水头H是上下游水面高差。因此淹没出流孔口断面各点的水头相同， 所以淹没出流没有“大”、“小”孔口之分。
问题1：薄壁小孔淹没出流时，其流量与 （C） 有关。
A、上游行进水头； B、下游水头；
C、孔口上、下游水面差； D、孔口壁厚。 问题2：请写出下图中两个孔口Q1和Q2的流量关系式（A1＝ A2）。（填>、< 或＝）
将式（2）和式（3）代入式（1）得
2 2 pv pa pc c 1 v2 2 2 1 g g 2g
把式 v2 n 2gH0
代入上式得
2 pv c 1 2 2 2 1 H 0 g
l 太短，液流经管嘴收缩后，还来不及扩大到整个管断面，真
空区不能形成；或者虽充满管嘴，但因真空区距管嘴出口断面太近，
极易引起真空的破坏。
l 太长，将增加沿程阻力，使管嘴的流量系数μ相应减小，又达 不到增加出流的目的。 所以，圆柱形管嘴的正常工作条件是： ①作用水头H0≤9m ②管嘴长度l＝(3～4)d 判断：增加管嘴的作用水头，能提高真空度，所以对于管嘴的 出流能力，作用水头越大越好。
2.小孔口自由出流与淹没出流的流量计算公式有何不同？
第七章孔口、管嘴出流和气体射流
[例7-2] 某水管上安装有一孔板流量计，参见图。测得 ΔP=100mmH20，管道直径D=100mm，孔板直径d = 40mm，试 求水管中流量Q。 [解] （1）此题为液体淹没出流。首先利用式（7-7）确定孔口作 2 2 用水头H0值 p1 1v1 p2 2 v2
H 0 ( z1
分析有 z1 z 2 ， v1 v2
第七章 孔口、管嘴出流和气体射流
图7-1 孔口自由出流
第一节
孔口出流
一、薄壁孔口自由出流 图7-1给出一自由出流薄壁小孔口。设孔口在出流过程中，容器内 水位保持不变，则水流经孔口作恒定出流。 则流速计算公式为 vc 2gH0 （7-3） 式中 vc— 孔口自由出流收缩断面C-C上实际流体的流速，m/s； ¢ — 孔口的流速系数。对圆形薄壁小孔¢ =0.97~0.98。 （7-4）
p0 0.6
(2）计算每个孔口的送风量 由公式
Q A
2
4
则向房间总的送风量 量，单位：个）
0.0052
Q N Q（N为孔口数
2 300 2.63 104 m 3 / s 1.205
Q 200 2.63104 0.0526 m3 / s 189.2m3 / h
第一节
孔口出流
二、薄壁孔口淹没出流 如前所述，当流体由孔口出流到流体空间称为淹没出流，本节讨 论的是等密度流体的淹没出流. vc 2gH0 （7-9） 式（7-9）为液体淹没出流流速计算公式。式中H0为淹没出流作用 水头，根据具体条件确定。 ф为淹没出流流速系数。 淹没出流的流量计算公式
2 2 0 1
测定小孔出流中孔径、形状与流量关系实验
本科生流体力学综合设计实验No: 2007-02测定小孔出流中孔径、形状与流量关系实验学生：孙梁雅专业： 2004级应用气象指导教师：赵亮副教授中国海洋大学海洋学国家基础科学人才培养基地2007测定小孔出流中孔径、形状与流量关系实验2004级 应用气象 孙梁雅一． 实验目的1. 加深对伯努力方程的理解；2. 验证课本中提到的小孔出流现象,探索孔的形状和直径的大小对出水速度的影响。
二． 实验原理理想正压流体在有势质量力作用下，其运动方程在定常及无旋两特殊情形下可以积分出来，运动方程的这两个第一积分分别为伯努利积分和拉格朗日积分。
伯努利积分：212p v h ρ++=恒量 是能量守恒的数学表达。
左边各项分别代表单位质量内的压力能，动能，势能。
由此式推出：单位质量内的总能量，即压力能，动能，势能的总和在流线上守恒。
应用伯努利积分的原理，现有一个很大的容器盛满着水，在容器侧面距水面h 的器壁上开一小孔，水从小孔流入大气，求小孔射流的流速v 。
如果我们从出口B 处追溯容器中的流线，就会发现它们都通过自由面A 。
当水外泄时自由面 就慢慢下降。
如果自由面的面积SA 比小孔的面积SB 大得多，那么根据不可压缩流体的连续方程，V A比VB要小得很多，可以近似的认为V A=0，液面A静止不动（注意：V A，VB都是平均速度）。
这样，不同时刻容器内水流的状况应该是一样的，也就是说运动是定常的。
对图中（图1）某一流线应用伯努利积分，并考虑到自由面A处和射流出口B处的压力都是大气压，则有：小孔处流速与质点自液面A自由下落到达小孔时的速度相同。
当然，这是按理想流体计算的，在实际流体中由于粘性阻力，射流的速度要小一些。
如果管嘴是圆形的，则射流速度为理想流体射流速度的0.98左右。
图1 小孔出流示意图当水箱体积相同，小孔的位置也相同，小孔的直径变化时，如逐渐减小，出水量会有什么变化？小孔的形状对出水量会有影响吗？法国数学家和工程师彭赛列(Jean-Victor Poncelet,1788年~1867年)和洛斯布罗斯(Losbros)于1827年~1835年，美国矿业工程师和流体力学家史密斯（Hamitton Smith,1840年~1900年）于1885年，以及其他人在不同的时间都作了这样的实验。
水力学与泵站实验—孔口管嘴出流实验
《流体力学、泵与泵站综合实验》实验报告开课实验室：流体力学实验室 年 月 日 课程 名称 流体力学与水泵综合实验实验项目 名 称孔口管嘴出流实验成绩教师评语教师签名：年 月 日一、实验目的1.掌握均匀流的压强分布规律一斤非均匀流的压强分布特点。
2.验证不可压缩流体恒定流动中各种能量间的相互转换。
3.学会使用测压管与测速管测量压强水头，流速水头与总水头值。
4.理解毕托管测速原理。
二、实验原理实际流体在流动过程中除遵循质量守恒原理外，必须遵守动能定理。
质量守恒原理在一维总流中的应用为总流的连续性方程，动能定理在一维总流中的应用为能量方程。
他们分别如下：Q 1=Q i =v 1A 1=v i A iiw i i i h gv p z g v p z -+++=++12)(2)(22111αγαγ对于某断面而言，测压管水头等于该断面的总水头减去其流速水头。
即:Z + =H-同样，断面平均流速也可以用总水头减去断面的测压管水头得到： = H-(z+)六、实验结果及分析50035022003 4 5（6）9 1012 1315（14）16（17）18 0190 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 按文丘里流量计计算的流量大于实际流量。
实验分析与讨论1 均匀流断面的测压管水头与压强分布与非均匀流断面测压管水头与压强分布不同。
2 实际流体的测压管水头不能沿程升高，总水头沿程降低。
流速不沿程减少。
3 毕托管测定流速不准确，因为测得的是中心流速而不是断面平均流速。
4用测压管测测压管水头再用毕托管测总水头差值为流速水头即可由此算得流速5 3到10产生沿程水头损失，10到13以及13到15产生局部水头损失。
利用毕托管之间的差值确定。
流体力学 第五章 孔口管嘴管路流动(第二次)
l d
22
2g
2
l d
2 2
2g
由 2 2gH
得
对于圆柱形管嘴，经实验得：
22 2 H
2g
0.64, 0.02, l / d 3， 0.82
得 pa pc 0.75H 0
负压
表明在收缩断面的真空度是作用水头75%，管嘴的 作用相当于将孔口自由出流的作用水头增大了75%， 从而管嘴流量大为增加。
（2）但是，随着作用水头的增加，真空度亦将增 大。当真空值降低到液体的空气分离压，甚至到饱 和蒸汽压时，液体将气化产生大量气体，必然破坏 流动的连续性而使管嘴不能正常工作。因此，一般 对于水，其作用水头不应大于9～9.5m。
五、管嘴出流的两个限制条件
（1）对收缩断面真空度的限制
1.当流体为水时，在真空值达到7～8mH2O，常温下 的水会发生汽化而不断产生气泡，破坏了连续流动。
2.外界空气在较大压差作用下，近2-2断面冲入真空 区，破坏了真空。
真空值上限
真空值控制在7mH2O以下，故作用水头的极限值 [H2O]=7/0.75=9.3m.
穷究于理，成就与工
流体力学
内容回顾
核心问题1： 孔口出流分类
孔口出流：容器壁
上开孔，水经孔口
流出的水力现象。
H
d
l
d H 10 小孔口
孔口
d H 10 大孔口
孔口断面 流速分布
1、小孔口：以孔口断面上流速分布的均匀性为衡 量标准，如果孔口断面上各点的流速是均匀分 布的，则称为小孔口。
2、大孔口：如果孔口断面上各点的流速相差较大， 不能按均匀分布计算，则称为大孔口。
流体力学实验报告
实验目的1.掌握用液式测压及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，加深对位置水头，压力水头和测压管水头的理解。
3.观察真空度（负压）的生产过程，进一步加深对真空度的理解。
4.测量油的相对密度。
5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。
实验环境常温室内实验注意事项1.用打气球加压，减压需缓慢，以防液体溢出及油滴吸附在管壁上。
打气后务必关闭加压气球下端的阀门，以防漏气。
2.在实验过程中，装置的气密性要求保持良好。
实验步骤1.了解仪器的组成及其用法，包括：（1）各阀门的开关。
（2）加压的方法：关闭所有阀门，然后用打气球充气。
（3）减压方法：开启筒底减压放水阀们11放水（4）检查仪器是否密封：加压后检查测压管1,2,8的夜面高程是否恒定。
若下降，则查明原因并加以处理。
2.记录仪器编号及各常数。
3.进行实验操作，记录并处理数据。
完成表1-1及表1-2。
4.量测点静压强。
（1）打开通气阀4（此时po=0），记录水箱液面高标▽0和测压管的液面标高▽H（此时▽o=▽H）（2）打开通气阀4及截止阀7，用打气球加压使po>0,测记▽o及▽H。
（3）打开减压放水阀11，使p o<0(要求其中一次p B<0,即▽H<▽B),测记▽0及▽H。
5.测出测压管6插入水杯中水的深度。
6.测定油的相对密度do。
（1）开启通气阀4，测记▽0.（2）关闭通气阀4，用打气球加压（p o>0）,|微调放气螺母使U型管中水面与液面齐平，测记▽0及▽H（此过程反复进行3次）。
（3）打开通气阀4，待液面稳定后，关闭所有阀门，然后开启减压放水阀11降压（po<0），使U型管中水面与油面相齐平，测记▽0及▽H（此过程反复进行3次）。
实验结论与数据实验心得通过这次试验，让我更深刻的体会到了流体静力学的奥妙，也验证了流体在重力作用下的平衡作用，很好的将基本理论与实验联系起来，也对相关公式有了更深的理解，更再次体会到了团队合作的重要性。
流体力学实验报告(全)
工程流体力学实验报告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。
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。
流体力学孔口管嘴出流实验分析报告
2、实验原理
三、使用仪器、材料
实验仪器：孔口与管嘴出流实验仪
仪器元件：自循环供水器、实验台、无级调速器、水箱、溢流板、稳水孔板、孔口、管嘴、挡水旋板、移动触头、上回水槽、标尺、测压管、接水盒、回水管等。
流体介质：水、气，实验装置如图：
四、实验步骤
1、记录参数d1=1.20cm,d2=1.20cm,d3=1.20cm,d4=1.20cm;z1=z2=19cm,z3=z4=12cm。
2、通电充水逐一打开1-4#孔口管嘴，待液面稳定后分别测记H、Q。
3、用游标卡尺测读孔口收缩断面处直径d。
4、关闭电源，将仪器恢复到实验前状态。
5、实验过程原始记录(数据、图表、计算
／
／
／
0.972
收缩断面Ac/cm2
／
／
／
0.742
收缩系数
1.0
1.0
1.0
0.66
流速系数
0.93
0.85
0.97
0.95
阻力系数
0.16
0.38
0.06
0.11
流股形态
光滑水柱、无收缩
不光滑、紊乱水柱
光滑水柱
扭变光滑水柱、侧收缩
六、结果及分析
1、分析孔口出流与管嘴出流量系数的影响因素。
孔口的流量系数：1、孔口的形状：不同形状的孔口，其出流时的局部阻力和断面收缩情况有所不同，从而影响的大小。但对于小孔口，孔口的形状对流量系数的影响不大。2、孔口的边缘情况：厚壁孔口出流与薄壁孔口出流的差别在于收缩系数和边壁性质有关，孔边修圆后，收缩减小，收缩系数和流量系数增大。3、孔口离容器边界的距离：边壁的整流作用会影响收缩系数进而影响流量系数。
流体实验
量测实验五 文丘里流量计及孔板流量计率定实验（一）实验目的1、了解文丘里流量计和孔板流量计的原理及其实验装置。
2、绘出压差与流量的关系曲线，确定文丘里流量计和孔板流量计的流量系数μ值。
（二）实验原理文丘里流量计是工业管道中常用的流量计，它包括收缩段、喉管、扩散段三部分。
由于过水断面的收缩，喉管断面水流动能加大，势能减小，造成收缩段前后断面压强不同而产生较大的势能差。
此势能差可由压差计测得。
孔板流量计原理与文丘里流量计相同，根据能量方程以及等压面原理可得出不计水头损失时的文丘里流量计（孔板流量计）的流量计算公式： h K Q ∆=理， 其中：K =)/()/(2211γγp z p z h +-+=∆ 对于文丘里流量计：21h h h -=∆对于孔板流量计：)()(6543h h h h h -+-=∆根据实验室设备条件，管道的实测测量Q 实可由由体积法或由电子流量仪测出。
在实际液体流动中，由于阻力的存在，水流通过文丘里流量计（或孔板流量计）时有能量损失，故实际通过的流量Q 实一般比Q 理稍小，因此在实际应用时，上式应予以修正，实测流量与理想液体情况下的流量之比称为流量系数，即理实Q Q =μ故 Q实μ=（三）实验设备实验设备与各部分名称如图II-5-1所示。
（四）实验步骤1、熟悉仪器，记录管道直径D 和d 。
2、启动抽水机，使水进入水箱，并使水箱保持溢流，使水位恒定。
3、关闭尾阀K ，检查压差计液面是否齐平，若不平，则需排气调平。
4、调节尾阀K ，依次增大流量和依次减小流量。
量测各次流量相应的压差值。
共做10次。
用体积法或电子流量仪测量流量。
图II-5-1 文丘里（孔板）流量计实验仪（五）注意事项1、在改变流量时，需待水流稳定至少3~5分钟后，方可记录。
2、当管内流量较大时，测压管内水面会有波动现象。
应读取波动水面的最高与最低读数的平均值作为该次读数。
（六）实验结果及分析 1、有关常数。
流体力学实验报告(hong)
福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心学生实验报告工程流体力学实验题目：实验项目1：毕托管测速实验实验项目2：管路沿程阻力系数测定实验实验项目3：管路局部阻力系数测定实验实验项目4：流体静力学实验姓名：学号：实验指导教师姓名：庞胜华同组成员：___范富童____吴怀强_____辛睿_______2013年6月23日实验一毕托管测速实验一、实验目的和要求1．通过对管嘴淹没出流点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能；2．了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其量测精度，进一步明确传统流体力学量测仪器的现实作用。
二、实验装置本实验的装置如图一所示说明：经淹没管嘴6，将高低水箱水位差的位能转换成动能，并用毕托管测出其点流速值。
测压计11的测压管1、2和以测量高、低水箱位置水头，测压管3、4用以测毕托管的全压水头和静压水头，水位调节阀4用以改变测点的流速大小。
三、实验原理（1）式中u——毕托管测点处的点流速；c——毕托管的校正系数；Δh——毕托管全压水头与静水压头差。
（2）联解上两式可得（3）式中u——测点处流速，由毕托管测定；——测点流速系数；Δh——管嘴的作用水头。
四、实验方法与步骤1．准备（a）熟悉实验装置各部分名称、作用性能，分解毕托管，搞清构造特征、实验原理。
（b）用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。
（c）将毕托管对准管嘴，距离管嘴出口处约2～3cm，上紧固定螺丝。
2．开启水泵顺时针打开调速器开关3，将流量调节到最大。
3．排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静水匣罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐平可能是空气没有排尽，心须重新排气。
4．测记各有关常数和实验参数，填入实验表格。
5．改变流速操作调节阀4并相应调节调速器3，溢流量适中，共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速。
改变流速后，按上述方法重复测量。
孔口与管嘴出流实验
水位读数，真空测压管读数并记录，重复以上动作并记录。然后关闭圆柱管嘴。
4. 打开流线管嘴塞子,保持少量溢流,关闭量水箱阀门,调节初水位h1到 2.5cm 处，并记录，将接水器置于管嘴出口 处，同时按秒表，当水位达到 23cm 左右时，将接水器快速移离管嘴同时按下秒表，然后记录秒表读数，量水箱
水位读数，重复以上动作并记录，然后打开圆柱管嘴。观察两种管嘴的流动。最后关闭所有管嘴。
水力学及流体力学实验仪系列产品
孔口与管嘴出流实验
河北展博教学仪器设备有限公司
1
(一)、实验目的 1．测量计算孔口与管嘴出流的流速系数ф、流量系数µ、收缩系数ε。
2．观察典型孔口与管嘴出流的流动特征。 （二）实验段简图
1-水泵 2-溢流管 3-供水箱 4-水位测压管 5-真空测压管 6-1-圆柱管嘴 6-2-流线管嘴 6-3-园边孔口 6-4-薄壁孔 口 7-接水器 8-量水箱 9-存水箱 10-进水阀
表1
常数 直径 d
分类 ㎜
薄壁孔口 10
园边孔口 10
圆柱管嘴 10
流线管嘴 10
2．测量记录与计算值 （1）供水箱水位测压管读数 H= （2）圆柱管嘴真空测压管读数 h= （3）薄壁孔口的收缩直径 d=
cm (作用水头) cm cm
3
表2 分类 测次
薄壁 1
孔口
2
园边 1
孔口
2
圆柱 1
管嘴
2
流线 1
管嘴
2
h1 ㎝
流量测量
h2 ㎝
Ts
Q实 ㎝3 s
系数的计算值
ф
µ
ε
4
制造商：河北展博教学仪器设备有限公司 公司地址：河北省涿州市建设路 111-21 号 服务电话：400 600 6832 公司官网：
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开课实验室： 学院 城环学院 年级、
专业、 班
2013年5 月 17日
11环工2班 姓名
成
绩
实验项
课程 流体力学实
孔口管嘴出流实
目
指导教师
名称
验
验
名称
教师 评语
教师签名： 年月日
一、实验目的 1. 理解射流与孔口出流的特点。 2. 掌握管嘴出流的水力现象。 3. 灵活应用静力学的基本知识，由测压管读数推求作 用水头。 4. 掌握孔口、管嘴出流的流量计算公式与流量系数的 大小。
／
／
Ac/cm²
收缩系数
1.0
1.0
流速系数
0.93
0.85
Hale Waihona Puke 阻力系数0.160.38
流股形态 光滑水柱、无 不光滑、紊乱
收缩
水柱
0.966 ／
／
／
／
1.0 0.97 0.06 光滑水柱
0.625
／
／
0.972
0.742
0.66 0.95 0.11 扭变光滑水 柱、侧收缩
六、结果及分析 1、分析孔口出流与管嘴出流量系数的影响因素。
4孔口
水面读数 H1/cm
42.10
42.45
42.39
42.10
体积 V/cm³
2880 2940 3166 3114 2946 3046 2832
时间t/s 12.95 13.00 15.60 15.00 11.30 11.20 16.70
流量Q/ 222.39 226.15 202.95 207.60 260.71 217.96 169.58 173.54 （cm³/s）
管口的流量系数：管嘴收缩断面处，形成真空，变相地加大了作用水头， 从而流量和流量系数增大。 2、 在哪些管嘴中容易出现真空，为什么?
1）圆柱形外管嘴：Ho<=9m H2O,压差大，真空度大，但在此范围内的压差 不会造成空气被吸入管嘴破坏真空。管嘴长度L=（3-4）d,管嘴合适，流束收 缩后扩大到满嘴出流，形成真空区。
2）圆锥形扩张管嘴：它在收缩断面处的真空度随圆角 的增大而增大，因 此能形成较大的真空度，并具有较大的过流能力和较低的出口速度。
3)直角形管嘴：流股发生收缩，收缩断面前后与管壁分离，中间形成漩 涡区，产生负压，出现了管嘴真空现象。
3、分析为什么三种管嘴的流量系数不同，何者最小？ 因为三种管嘴的形状不同所存在的沿程水头损失和局部水头损失不同，以及
形成的真空度也不同，所以流量系数不同，直角形管嘴流量系数最小。
5、 实验过程原始记录(数据、图表、计算 1.记录计算有关参数 圆角形管嘴d1=1.20cm，直角形嘴d2=1.20cm，圆锥形嘴d3=1.20cm； 出口高程读数Z1=Z2=19cm，出口高程读数Z3=Z4=12cm， 孔口d4=1.20cm。
2.实验记录与计算
分类项目 1圆角形管嘴 2直角形管嘴 3圆锥形管嘴
孔口的流量系数：1、孔口的形状：不同形状的孔口，其出流时的局部阻
力和断面收缩情况有所不同，从而影响 的大小。但对于小孔口，孔口的形状 对流量系数 的影响不大。2、孔口的边缘情况：厚壁孔口出流与薄壁孔口出 流的差别在于收缩系数和边壁性质有关，孔边修圆后，收缩减小，收缩系数 和流量系数增大。3、孔口离容器边界的距离：边壁的整流作用会影响收缩系 数进而影响流量系数。
平均流量 Q‘/
（cm³/s）
224.27
205.28
266.34
171.56
作用水头 Ho/cm
23.10
23.45
30.39
30.10
面积A/
1.13
1.13
1.13
1.13
cm²
流量系数 u
0.933
0.847
测管读数
／
1.82
H2/cm
真空度
／
Hv/cm
17.18
收缩直径
／
／
dc/cm
收缩断面
2、 实验原理
三、使用仪器、材料 实验仪器： 孔口与管嘴出流实验仪 仪器元件：自循环供水器、实验台、无级调速器、水箱、溢流板、稳 水孔板、孔口、管嘴、挡水旋板、移动触头、上回水槽、标尺、测压 管、接水盒、回水管等。 流体介质：水、气，实验装置如图：
四、实验步骤 1、记录参数
d1=1.20cm,d2=1.20cm,d3=1.20cm,d4=1.20cm;z1=z2=19cm,z3=z4=12cm。 2、通电充水逐一打开1-4#孔口管嘴，待液面稳定后分别测记H、Q。 3、用游标卡尺测读孔口收缩断面处直径d。 4、关闭电源，将仪器恢复到实验前状态。