《流体力学实验》教学大纲

八、先修课程：高等数学、物理学、理论力学、工程流体力学
九、教学目标：
通过流体力学实验，使学生增强对流动现象的感性认识，掌握操作技能、测量方法，培养学生分析实
验数据、整理实验成果、编写实验报告以及增强创新意识的能力。
十、教学内容：
教学实验设备与仪器
一般情况下，每种演示类实验设备可设 1~2 套；每种量测类实验设备设 4~8 套，可达二人一套，以便
于每人动手做实验。
（一）水流循环系统
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为实验设备提供恒定水头条件下的水源，以便获得稳定的实验条件与可靠的实验数据。（主要用于明
渠中的部分实验）一般为节省水源，多设计成循环系统，包括蓄水池、水泵机组、平水箱、供水管路、回
水渠道等。多用自来水或天然水源。
（二）量测仪器及率定设备
量测水力要素如水位、流速、压强与流量的仪器，一般配置 4~8 套（主要是指在自循环水槽中使用）。
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7 雷诺实验
测定水流的雷诺数；判别层流紊流的流态；测定水头损
失与断面平均流速的关系。
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测定文丘里流量计和孔板流量计的流量系数；绘制文丘
8 管道测流量实验 里流量计压差与流量的关系曲线。
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了解毕托管的基本原理和构造；掌握毕托管测量点流速
9 明渠测速实验
的方法；掌握光电流速仪测速方法；了解激光测速；ADV 测 2
强迫涡、自由涡、组 4 合涡
观察各种涡旋流动，了解其水质点的运动情况。
十一、基本要求：
（一）观察水流在静止和机械运动的现象，增强感性认识，提高理论分析的能力。
（二）通过实验了解水流运动时的一些规律，以巩固理论知识的学习。
（三）学会量测水力要素和使用基本仪器的方法，掌握一定的实验技能，并了解现代量测技术。
1 静水点压强实验
面压强的概念；观察真空现象；利用 U 形管测量液体密度。 1
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测定矩形平面上的静水总压力，加深对静水压力理论的理
2 静水总压力实验
解。
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3 能量转换实验
了解恒定流时管道水流所具有的位能、压能、和动能以
及液体流动时能量转化规律；测量急变流、渐变流、均匀流 1
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过水断面压强分布；绘制测压管水头线和总水头线。
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速等现代测速方法。
演示类实验项目
1 势流叠加实验
观察液体做平行流动的迹线和流线；观察各种简单势 流源、汇、平行流以及各种简单势流叠加后所形成的流线。
2 流动演示仪
观察流体在边界发生改变时的流动现象以及物体放在 流场中的绕流现象；加深对流线的理解。
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观察层流紊流以及层流向紊流的过渡状态；观察层流 层流、紊流演示实验 的流速分布是抛物线。
《流体力学实验》教学大纲
一、课程名称：流体力学实验
Fluid Mechanics Experiments
二、课程编号：1404058
三、学分学时：１学分/１６学时
四、使用教材：赵振兴、何建京主编《水力学实验》河海大学出版社 2001
五、课程属性：实践课程 / 必修
六、教学对象：工程力学专业本科生
七、开课单位：国家级力学实验教学示范中心水力学实验室
生平时的实验准备、实验操作以及实验报告的编写等情况，应作好记载。二是在课程学完后，采用口试的
办法，或采用写小论文的方式对学生整个课程的学习进行考核。
十四、课程说明：
工程流体力学为考研课程。
大纲编写人：
大纲编写时间： 年 月 日
（四）培养分析实验数据，整理实验成果和编写实验报告的能力。
（五）培养严谨踏实的科学作风和融洽合作的共事态度以及爱护国家财产的良好风尚。
十二、教学参考：
河海大学水力学国家级精品课程网站
清华大学水力学国家级精品课程网站
浙江大学工程水力学国家级精品课程网站
十三、考核方式：
由于工程流体力学实验课程是单独设课，考核方式采用两种方式并存的形式；一是由任课教师考核学
4 动量实验
测定射流作用力，理解与动量变化之间的关系；加深理
解动量方程各项物理意义。
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测定管道各种边界变化时的局部水头损失系数；观察管
5 局部水头损失实验 径突然扩大时以及其它各种边界变化时的测压管水头线变 2
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化情况。
测定管道的沿程水头损失系数；并测定不同的相对粗糙
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沿程水头损失实验 度时雷诺数与沿程水头损失系数的关系。
（三）必要的维修与加工机具与设备
实验内容主要包括：静水点压强实验、静水总压力实验、能量转换实验、动量实验、局部水头损失实
验、沿程水头损失实验、雷诺实验、管道测流量实验、明渠测速实验、势流叠加实验、演示实验等。
操作类实验项目
序
实验项目
号
名
称
内容提要
实验 每组 时数 人数
加深对水静力学基本方程物理意义的理解；建立液体表