工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

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水力学工程流体力学

水力学工程流体力学

水力学工程流体力学实验指导书及实验报告专业农田水利班级学号姓名河北农业大学城乡建设学院水力学教研室目录〔一〕不可压缩流体恒定流能量方程〔伯诺里方程〕实验 (1)〔二〕不可压缩流体恒定流动量定律实验 (4)〔三〕雷诺实验 (8)〔四〕文丘里实验 (10)〔五〕局部水头损失实验 (14)〔六〕孔口与管嘴出流实验 (18)〔一〕不可压缩流体恒定流能量方程〔伯诺里方程〕实验一.实验目的要求:1.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验两侧技术;2.验证恒定总流的能量方程;3.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究,进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。

二.实验装置:本实验的装置如图1.1所示,图中: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。

三.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〕至断面〔i〕的能量方程式〔2,3,,i n =⋅⋅⋅⋅⋅⋅〕1i z ++=z +++22111122i i i w i p v p vh g g取121n a a a ==⋅⋅⋅=,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出z+p值,测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v 及22v g,从而即可得到各断面测管水头和总水头。

四.实验方法与步骤:1.熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点的对应关系。

2.翻开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,假设不平那么进行排气调平〔开关几次〕。

3.翻开阀13,观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系,观察当流量增加或减少时测管水头的变化情况。

4.调节阀13开度,待流量稳定后,侧记各测压管液面读数,同时测记实验流量〔与毕托管相连通的是演示用,不必测记读数〕。

流体力学(水力学)实验报告

流体力学(水力学)实验报告
1 1
测管液面高程读数(cm)
▽1 ▽2
▽3 ▽4
▽5 ▽6
备注
p0 > pa
2
3
1
p0 < pa
2
3
记录: c、计算表格: 容器内液面
测次 压强工况
p0 = pa
1
1
p0 > pa
2
3
1
p0 < pa
2
3
▽2-▽1
指导教师(签字):
测管液面高程差(cm) ▽4-▽3 ▽6-▽5 ▽5-▽A
▽3-▽B
测管液面高程差(N/cm2)
容器内 测
液面压强 次
工况
p0 = ρg(∇6 − ∇5 )
p
' A
=
ρghA
pA=
p0
+
p
' A
p
' B
=
ρghB
pB=
p0
+
p
' B
未知液体 重度
γ 未知液体 =
p0 (∇2 − ∇1 )gLeabharlann 1 p0 > pa 2
3 1 p0 < pa 2 3 5、实验成果分析及讨论:
相对误差

的 形 式
测 力臂 砝码质量
水体积
次 L1
m
F 实测
V


流量 流速
Qv
F理论
t
F理论 − F实测 ×100% F理论
cm
g
N
cm3
s cm3/s cm/s N
90o 1 平 板2
135o 1 曲
面 板2
180o 1 曲 面 板2

工程流体设计实训报告(3篇)

工程流体设计实训报告(3篇)

第1篇一、实训背景随着我国经济的快速发展,工程流体设计在各个领域得到了广泛的应用。

为了提高工程流体设计人员的实际操作能力和综合素质,我国高校纷纷开设了工程流体设计实训课程。

本次实训旨在通过实际操作,让学生掌握工程流体设计的基本原理、方法和技术,提高学生的实践能力和创新能力。

二、实训目的1. 熟悉工程流体设计的基本原理和方法;2. 掌握流体力学实验的基本操作和数据处理方法;3. 提高学生的实践能力和创新能力;4. 培养学生严谨的科研态度和团队协作精神。

三、实训内容1. 实训环境及设备本次实训在工程流体实验室进行,实验室配备了流体力学实验台、风洞实验台、水池实验台、水力学模型等实验设备。

2. 实训项目(1)流体力学基本实验1)流体流动基本特性实验:测量不同流速下的压力损失、摩擦系数等参数;2)流体流动稳定性实验:观察不同雷诺数下的流动稳定性;3)流体绕流实验:研究不同形状物体绕流时的阻力系数和升力系数。

(2)流体力学模型实验1)水力学模型实验:研究不同流量下的水头损失、流速分布等参数;2)风洞实验:研究不同攻角下的阻力系数、升力系数等参数。

(3)工程流体设计1)水泵选型与设计:根据实际需求,选择合适的水泵型号,并设计水泵的进出口管道;2)风机选型与设计:根据实际需求,选择合适的风机型号,并设计风机的进出口管道;3)空调系统设计:根据实际需求,设计空调系统的送风、回风管道。

四、实训过程1. 实训前期准备(1)熟悉实验设备:了解实验室的实验设备、仪器和实验操作规程;(2)查阅资料:查阅相关教材、文献,了解工程流体设计的基本原理和方法;(3)分组讨论:分组讨论实训项目,明确各自分工。

2. 实训实施(1)流体力学基本实验1)按照实验步骤进行实验,记录实验数据;2)分析实验数据,得出结论。

(2)流体力学模型实验1)按照实验步骤进行实验,记录实验数据;2)分析实验数据,得出结论。

(3)工程流体设计1)根据实际需求,选择合适的水泵、风机型号;2)设计水泵、风机的进出口管道;3)设计空调系统的送风、回风管道。

水力学实验报告

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。

水力学实验报告 (2)

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。

工程流体力学实验报告(3代学生样版)讲解

工程流体力学实验报告(3代学生样版)讲解

工程流体力学实验指导书与报告毛根海编著杭州源流科技有限公司毛根海教授团队2013年3月目录2-1 流体静力学综合型实验 (1)2-2 恒定总流伯努利方程综合性实验 (8)2-3文丘里综合型实验 (17)2-4 雷诺实验 (23)2-5 动量定律综合型实验 (27)2-6 孔口出流与管嘴出流实验 (33)2-7 局部水头损失实验 (38)2-8 沿程水头损失实验 (43)2-9毕托管测速与修正因数标定实验 (49)2-10 达西渗流实验 (54)2-11 平面上的静水总压力测量实验 (59)2-1 流体静力学综合型实验一、实验目的和要求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.测定油的密度;4.通过对诸多流体静力学现象的实验观察分析,加深流体静力学基本概念理解,提高解决静力学实际问题的能力。

二、实验装置1.实验装置简图实验装置及各部分名称如图1所示。

图.1 流体静力学综合型实验装置图1. 测压管2. 带标尺测压管3. 连通管4. 通气阀5. 加压打气球6. 真空测压管7. 截止阀8. U型测压管9. 油柱10. 水柱11. 减压放水阀说明:下述中的仪器部件编号均指实验装置图中的编号,如测管2即为图1中“2. 带标尺测压管”。

后述各实验中述及的仪器部件编号也均指相应实验装置图中的编号。

2. 装置说明(1) 流体测点静压强的测量方法之一——测压管流体的流动要素有压强、水位、流速、流量等。

压强的测量方法有机械式测量方法与电测法,测量的仪器有静态与动态之分。

测量流体点压强的测压管属机械式静态测量仪器。

测压管是一端连通于流体被测点,另一端开口于大气的透明管,适用于测量流体测点的静态低压范围的相对压强,测量精度为1mm 。

测压管分直管型和“U ”型。

直管型如图1中管2所示,其测点压强p gh ρ=,h 为测压管液面至测点的竖直高度。

“U ”型如图中管1与管8所示。

直管型测压管要求液体测点的绝对压强大于当地大气压,否则因气体流入测点而无法测压;“U ”型测压管可测量液体测点的负压,例如管1中当测压管液面低于测点时的情况;“U ”型测压管还可测量气体的点压强,如管8所示,一般“U ”型管中为单一液体(本装置因其它实验需要在管8中装有油和水两种液体),测点气压为p g h ρ=∆,∆h 为“U ”型测压管两液面的高度差,当管中接触大气的自由液面高于另一液面时∆h 为 “+”,反之∆h 为“-”。

水力学实验报告 (2)

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。

流体力学与水力学实验报告及指导书

流体力学与水力学实验报告及指导书

流体力学与水力学实验目录第一章流体力学基础实验……………………………………………………………… ( )§1-1 流体静力学实验…………………………………………………………… ( )§1-3 动量方程实验……………………………………………………………… ( ) §1-5 局部水头损失实验………………………………………………………… ( ) §1-6 文丘里流量计、孔板流量计的标定实验………………………………… ( ) §1-8 雷诺实验…………………………………………………………………… ( )第一章 流体力学基础实验本章介绍流体力学的基础实验。

基础实验是指用传统的测试手段测量流体运动的压强、速度、流量等基本参数。

这些实验都是教学大纲要求的必做实验。

§1-1 流体静力学实验1.1.1 实验目的1.观察测点的测压管水头(位置水头与压强水头之和),加深对静压强公式的理解。

2.求未知液体的密度1.1.2 实验装置图1.1.1 静压强实验仪图1.1.1是一种静水压强实验仪。

管1为开口测压管,管2和管3,管4和管5,管6和管7各组成一个U 形管。

管1、2、3均与水箱接通,构成一个连通器。

其中,管1与密封水箱中部某点接通。

管2、3与水箱底部某点接通。

管4和管6与水箱上方的气体压强接通。

管4、5和管6、7分别盛有两种液体,其密度为1ρ和2ρ。

水箱上方有密封阀,水箱液面上的气体与大气不相通,其压强为p 0。

调压箱通过软管与水箱接通。

上、下移动调压管就可以改变水箱中的水位,也改变水箱中密封气体的压强p 0。

如果调压筒水面高于水箱的水面,水将从调压筒流入水箱,此时,水箱中的密封气体的体积将减小,压强增大。

密封气体压强高于当地大气压,p 0>p a 。

反之,则p 0<p a 。

1.1.3 实验原理流体静力学的基本方程是=+gp z ρ常数 (1.1.1) 管1、管3、调压筒、水箱互相连通,液面与大气相通。

流体综合实验报告分析

流体综合实验报告分析

一、实验背景流体力学是研究流体运动规律及其与固体壁面相互作用的科学。

随着工业、交通、建筑等领域的发展,流体力学在各个领域的应用越来越广泛。

为了提高学生对流体力学知识的理解和应用能力,我们进行了流体综合实验。

二、实验目的1. 掌握流体力学基本实验方法,提高实验操作技能。

2. 验证流体力学基本理论,加深对流体运动规律的理解。

3. 分析实验数据,提高数据处理和分析能力。

4. 培养团队合作精神和创新意识。

三、实验内容1. 流体静力学实验:通过测量液体静压强,验证不可压缩流体静力学基本方程,掌握用测压管测量液体静水压强的技能。

2. 流体阻力实验:测定流体流经直管、管件和阀门时的阻力损失,验证在一般湍流区内雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

3. 流体流动阻力测定实验:测定流体流经直管、管件和阀门时的阻力损失,验证在一般湍流区内雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

四、实验方法与步骤1. 流体静力学实验:使用液式测压计测量液体静压强,记录数据,分析结果。

2. 流体阻力实验:通过测量不同雷诺准数下的流体阻力,绘制雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

3. 流体流动阻力测定实验:通过测量不同管件和阀门处的阻力损失,分析流体流动阻力的影响因素。

五、实验结果与分析1. 流体静力学实验:实验结果表明,液体静压强与测压管深度成正比,验证了不可压缩流体静力学基本方程。

2. 流体阻力实验:实验结果表明,在一般湍流区内,雷诺准数与直管摩擦系数呈非线性关系,验证了雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

3. 流体流动阻力测定实验:实验结果表明,管件和阀门对流体流动阻力有显著影响,其中弯头、三通等管件对阻力的影响较大。

六、讨论与心得1. 通过流体静力学实验,我们深入理解了不可压缩流体静力学基本方程,为后续学习流体动力学奠定了基础。

2. 流体阻力实验和流体流动阻力测定实验使我们认识到,在工程实践中,流体阻力对设备性能和能耗有重要影响。

因此,在设计过程中,应充分考虑流体阻力因素,以提高设备性能和降低能耗。

流体力学实验研究报告

流体力学实验研究报告

流体力学实验研究报告一、引言流体力学是研究流体运动规律的科学。

随着科学技术的不断发展,流体力学已经成为了众多工程学科中不可或缺的基础学科之一。

而开展流体力学实验研究,则是深入了解流体运动规律,探索流体力学领域新知识的重要手段。

本篇报告将介绍我们进行的一项流体力学实验研究,旨在探究流体的力学特性以及流体的运动规律。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过实验手段来研究流体的力学特性,了解流体的运动规律,并通过实验数据验证流体力学理论。

三、实验装置和方法本次实验主要采用的装置为一台流体力学实验设备,其中包括流体介质、流体容器、测量仪器等。

实验过程中,我们首先准备好实验装置,确保设备的正常运行。

然后,将流体介质注入流体容器中,并通过控制阀门来调节流体的流量和速度。

同时,我们利用测量仪器对流体的不同参数进行测量,如流速、压力、温度等。

最后,根据测量数据进行数据分析和处理,得出实验结果。

四、实验结果与分析在实验过程中,我们对不同流速下的流体力学特性进行了测量和分析。

通过对测得的实验数据的处理,我们得出以下实验结果:1. 流体速度与压力的关系:我们测得在一定流速范围内,流体速度与压力呈现正相关的关系。

随着流速的增加,体积流速也随之增加,因此压力也随之增加。

2. 流体速度与流量的关系:实验结果表明,在流体速率恒定的情况下,流量与流速呈线性相关。

随着流速的增加,流量也相应增加。

3. 流体速度与摩擦力的关系:通过测量流体运动的摩擦力,我们发现流速与摩擦力呈正相关。

随着流速的增加,摩擦力也随之增大。

基于以上实验结果,我们得出以下结论:1. 流体的速度与压力、流量、摩擦力等参数之间存在着一定的关系,通过合理调节流体速度,可以实现对流体特性的控制。

2. 在一定范围内,流体速度与压力、流量、摩擦力等参数之间存在正相关的关系。

这一结论符合流体力学的基本理论。

五、实验总结与展望通过本次流体力学实验研究,我们对流体的力学特性有了更深入的认识。

土木工程流体力学实验报告实验分析 与讨论答案供参习

土木工程流体力学实验报告实验分析 与讨论答案供参习

管路沿程阻力系数测定实验1. 为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失?如实验管道安装成倾斜,是否影响实验成果?现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明(图中A —A 为水平线): 如图示O —O 为基准面,以1—1和2—2为计算断面,计算点在轴心处,设21v v =,∑=0j h ,由能量方程可得这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失,且和倾角无关。

2.据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。

f h lg ~v lg 曲线的斜率m=1.0~1.8,即fh 与8.10.1-v 成正比,表明流动为层流(m=1.0)、紊流光滑区和紊流过渡区(未达阻力平方区)。

3.本次实验结果与莫迪图吻合与否?试分析其原因。

通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区,本报告所列的试验值,也是如此。

但是,有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。

对此必须认真分析。

如果由于误差所致,那么据下式分析d 和Q 的影响最大,Q 有2%误差时,就有4%的误差,而d 有2%误差时,可产生10%的误差。

Q 的误差可经多次测量消除,而d 值是以实验常数提供的,由仪器制作时测量给定,一般< 1%。

如果排除这两方面的误差,实验结果仍出现异常,那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。

还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨,因为自动水泵供水时,会渗入少量油脂类高分子物质。

总之,这是尚待进一步探讨的问题。

管路局部阻力系数测定实验三、实验分析与讨论1.结合实验成果,分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系:1)不同R e 的突扩ξe 是否相同?2)在管径比变化相同的条件下,其突扩ξe 是否一定大于突缩ξs ?由式及表明影响局部阻力损失的因素是v 和21d d 。

由于有 突扩:2211⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A e ζ 突缩:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A s ζ则有当 5.021〈A A或时,突然扩大的水头损失比相应的突然收缩的要大。

工程流体力学实验报告参考模板

工程流体力学实验报告参考模板

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:李威学号:051001509组别:________实验指导教师姓名:__________________________同组成员:____________________________________2011年月日实验一毕托管测速实验一、实验目的要求:1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量,掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。

2.通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验,进一步明确水力学量测仪器的现实作用。

二、实验成果及要求实验装置台号No三、实验分析与讨论1.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?答:若测压管内存有气体,在测量压强时,水柱因含气泡而虚高,使压强测得不准确。

排气后的测压管一端通静止的小水箱中(此小水箱可用有透明的机玻璃制作,以便看到箱内的水面),装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些,静止后看液面是否与水箱中的水面齐平,齐平则表示排气已干净。

2.毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样?为什么?答:这两个差值分别和动能及势能有关。

在势能转换为动能的过程中,由于粘性的存在而有能量损失,所以压头差较小。

3.所测的流速系数ϕ'说明了什么?实验二 管路沿程阻力系数测定实验一、实验目的要求:1. 掌握沿程阻力的测定方法;2. 测定流体流过直管时的摩擦阻力,确定摩擦系数λ与的关系; 3测定流体流过直管时的局部阻力,并求出阻力系数ξ; 4学会压差计和流量计的使用。

二、实验成果及要求1.有关常数。

实验装置台号圆管直径d= cm , 量测段长度L=85cm 。

及计算(见表1)。

2.绘图分析* 绘制lg υ~lgh f 曲线,并确定指数关系值m 的大小。

工程流体力学实验报告讲解

工程流体力学实验报告讲解

工程流体力学实验报告专业油气储运年级14秋姓名万军生学号14456560012油气储运工程系流体力学综合实验台(LTZ-15)简介本实验台主要针对流体力学教学中各重要参数指标进行测定和实验。

把这些单一性能的检测加以综合。

它是多用途实验装置,用此实验台可进行下列实验:○1雷诺实验○2沿程阻力实验○3局部阻力实验○4能量方程(伯努利方程)实验○5文丘里流量计和孔板流量计系数的测定实验○6毕托管测流速和流量的方法实验装置如下图所示实验一、水静压强仪(LSJ-10)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P0,即P0> Pα。

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P0,即P0= P0+ρgh,h是U形管液面上升的高度。

当密闭容器内压力P0下降时U形管内的液面呈现相反的现象,即F0<Pα这时密闭容器内液面压力P0= Pα-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(如图所示)1、打开阀1,2, 3,4和5向容器内加水(加水处即为加压上升罐);水位加到“0”位线即可。

2、向“U”型管内加水,水位加至一半再向视气罐内加水。

3、顺时针关闭2、3、排气阀即可向容器内加压。

4、把加压上升罐缓慢上升,U型管出现压差△h,在加压的同时,观察左侧A、B管的液柱上升情况。

5、打开排气阀3,使液面恢复到同一水平面上同时可以看到气体的存在打开阀2使容器内的气体与大气相等,再关闭排气阀2、3,打开密闭容器底部放水阀门7,放出一部分水,造成容器内压力下降观察其产生的现象。

水力学实验室的实训报告

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。

流体力学动量方程实验报告

流体力学动量方程实验报告

流体力学动量方程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。

2.当PB0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。

,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γ0。

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。

华东工程流体力学实验报告

华东工程流体力学实验报告

华东工程流体力学实验报告华东工程流体力学实验报告引言:流体力学是研究流体运动规律的科学,广泛应用于航空、航天、水利、能源等领域。

本次实验旨在通过实践操作,探索华东工程流体力学的基本原理和实验方法。

一、实验目的本次实验的目的是通过实验操作,加深对流体力学基本原理的理解,掌握流体力学实验的基本方法和技巧,培养实践操作能力。

二、实验器材及原理实验所需的器材包括流量计、压力计、流量控制器等。

流量计用于测量流体通过管道的流量,压力计用于测量管道中的压力,流量控制器用于调节流体的流量。

实验原理主要涉及质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。

三、实验步骤1. 实验前准备:检查实验器材是否齐全,确保实验环境安全。

2. 流量测量:将流量计连接到管道上,调节流量控制器,记录流量计的读数。

3. 压力测量:将压力计连接到管道上,记录压力计的读数。

4. 流体力学参数计算:根据实验数据,计算流体的速度、密度、压力差等参数。

5. 数据分析与讨论:对实验结果进行分析和讨论,比较实验数据与理论计算结果的差异。

四、实验结果与分析根据实验数据计算得出的流体力学参数可以与理论计算结果进行比较。

通过对比分析,可以评估实验的准确性和可靠性。

如果实验结果与理论计算结果存在差异,可以进一步分析差异的原因,并提出改进的建议。

五、实验总结通过本次实验,我对华东工程流体力学的基本原理和实验方法有了更深入的了解。

实践操作不仅加深了理论知识的理解,还培养了实践操作能力。

在实验过程中,我遇到了一些困难和问题,但通过努力克服,最终完成了实验任务。

在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的实践操作能力。

六、实验的意义与应用流体力学是应用广泛的学科,对于航空、航天、水利、能源等领域的发展具有重要意义。

通过实验操作,可以更好地理解流体力学的基本原理,为相关领域的研究和应用提供理论和实践支持。

结语:通过本次实验,我对华东工程流体力学有了更深入的了解,并掌握了流体力学实验的基本方法和技巧。

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论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。

2.当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。

,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γ0。

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。

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工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论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。

2.当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。

,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γ0。

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。

另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。

如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。

因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。

5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面?不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。

因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。

而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。

6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗?关闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由c进入水箱。

这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。

因为由观察可知,测压管1的液面始终与c点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒定流动。

这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。

医学上的点滴注射就是此原理应用的一例,医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。

7.该仪器在加气增压后,水箱液面将下降而测压管液面将升高H,实验时,若以P0=0时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强(H+δ)与视在压强H的相对误差值。

本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm。

加压后,水箱液面比基准面下降了,而同时测压管1、2的液面各比基准面升高了H,由水量平衡原理有则本实验仪d=0.8cm, D=20cm,故H=0.0032于是相对误差有因而可略去不计。

其实,对单根测压管的容器若有D/d10或对两根测压管的容器D/d7时,便可使0.01。

实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n个过断面。

可以列出进口断面(1)至另一断面(i)的能量方程式(i=2,3,……,n)取a1=a2=…an=1,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出值,测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v及,从而即可得到各断面测管水头和总水头。

成果分析及讨论1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。

而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J恒为正,即J>0。

这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。

测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。

测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P<0。

而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。

(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。

2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?有如下二个变化:(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。

而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。

(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)线的起落变化就更为显著。

3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm (偶有毛细影响相差0.1mm),表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。

测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。

由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量力,除重力外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。

在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。

4.试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。

下述几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成:(1)减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。

显然(1)、(2)、(3)都有利于阻止喉管真空的出现,尤其(3)更具有工程实用意义。

因为若管系落差不变,单单降低管线位置往往就可完全避免真空。

例如可在水箱出口接一下垂90弯管,后接水平段,将喉管的高程降至基准高程0—0,比位能降至零,比压能p/γ得以增大(Z),从而可能避免点7处的真空。

至于措施(4)其增压效果是有条件的,现分析如下:当作用水头增大h时,测点7断面上值可用能量方程求得。

取基准面及计算断面1、2、3,计算点选在管轴线上(以下水柱单位均为cm)。

于是由断面1、2的能量方程(取a2=a3=1)有(1)因h w1-2可表示成此处c1.2是管段1-2总水头损失系数,式中e、s分别为进口和渐缩局部损失系数。

又由连续性方程有故式(1)可变为(2)式中可由断面1、3能量方程求得,即(3)由此得(4)代入式( 2)有(Z2+P2/γ)随h递增还是递减,可由(Z2+P2/γ)加以判别。

因(5)若1-[(d3/d2)4+c1.2]/(1+c1.3)>0,则断面2上的(Z+p/γ) 随h同步递增。

反之,则递减。

文丘里实验为递减情况,可供空化管设计参考。

在实验报告解答中,d3/d2=1.37/1,Z1=50,Z3=-10,而当h=0时,实验的(Z2+P2/γ)=6,,将各值代入式(2)、(3),可得该管道阻力系数分别为c1.2=1.5,c1.3=5.37。

再将其代入式(5)得表明本实验管道喉管的测压管水头随水箱水位同步升高。

但因(Z2+P2/γ)接近于零,故水箱水位的升高对提高喉管的压强(减小负压)效果不显著。

变水头实验可证明该结论正确。

5.由毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异,试分析其原因。

与毕托管相连通的测压管有1、6、8、12、14、16和18管,称总压管。

总压管液面的连续即为毕托管测量显示的总水头线,其中包含点流速水头。

而实际测绘的总水头是以实测的值加断面平均流速水头v2/2g绘制的。

据经验资料,对于园管紊流,只有在离管壁约0.12d的位置,其点流速方能代表该断面的平均流速。

由于本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近,其点流速水头大于断面平均流速水头,所以由毕托管测量显示的总水头线,一般比实际测绘的总水线偏高。

因此,本实验由1、6、8、12、14、16和18管所显示的总水头线一般仅供定性分析与讨论,只有按实验原理与方法测绘总水头线才更准确。

实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验实验原理恒定总流动量方程为取脱离体,因滑动摩擦阻力水平分离,可忽略不计,故x方向的动量方程化为即式中: h c——作用在活塞形心处的水深;D——活塞的直径;Q——射流流量;V1x——射流的速度;β1——动量修正系数。

实验中,在平衡状态下,只要测得Q流量和活塞形心水深h c,由给定的管嘴直径d和活塞直径D,代入上式,便可验证动量方程,并率定射流的动量修正系数β1值。

其中,测压管的标尺零点已固定在活塞的园心处,因此液面标尺读数,即为作用在活塞园心处的水深。

实验分析与讨论1、实测β与公认值(β=1.02~1.05)符合与否?如不符合,试分析原因。

实测β=1.035与公认值符合良好。

(如不符合,其最大可能原因之一是翼轮不转所致。

为排除此故障,可用4B铅笔芯涂抹活塞及活塞套表面。

)2、带翼片的平板在射流作用下获得力矩,这对分析射流冲击无翼片的平板沿x方向的动量力有无影响?为什么?无影响。

因带翼片的平板垂直于x轴,作用在轴心上的力矩T,是由射流冲击平板是,沿yz平面通过翼片造成动量矩的差所致。

即式中 Q——射流的流量;V yz1——入流速度在yz平面上的分速;V yz2——出流速度在yz平面上的分速;α1——入流速度与圆周切线方向的夹角,接近90°;α2——出流速度与圆周切线方向的夹角;r1,2——分别为内、外圆半径。

该式表明力矩T恒与x方向垂直,动量矩仅与yz平面上的流速分量有关。

也就是说平板上附加翼片后,尽管在射流作用下可获得力矩,但并不会产生x方向的附加力,也不会影响x方向的流速分量。

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