2015流体力学实验

合集下载

流体阻力测定实验报告

流体阻力测定实验报告

流体阻力测定实验报告流体阻力测定实验报告引言:流体力学是研究流体在运动中的力学性质和规律的学科。

流体阻力是流体运动中的一个重要现象,对于理解流体运动及其应用具有重要意义。

本实验旨在通过测定不同物体在流体中的运动速度和受到的阻力,探究流体阻力的特性和影响因素。

实验器材和方法:实验器材包括流体阻力测定装置、不同形状的物体、计时器等。

首先,将流体阻力测定装置放置在水槽中,调整好水流速度。

然后,选取不同形状的物体,如圆柱体、平板等,分别放入流体中,记录物体在流体中的运动速度和受到的阻力。

实验过程中,注意保持实验环境的稳定和准确测量。

实验结果:通过实验测量,得到了不同形状物体在流体中的运动速度和受到的阻力数据。

根据数据分析,发现不同形状的物体受到的阻力大小存在差异。

圆柱体在流体中受到的阻力相对较小,而平板受到的阻力较大。

这是因为圆柱体的形状对流体的流动产生较小的阻力,而平板的形状则会导致流体流动时产生较大的阻力。

讨论:流体阻力的大小与物体的形状密切相关。

在流体中运动的物体,其形状越流线型,阻力越小。

这是因为流体在物体表面形成的流动层越光滑,阻力就越小。

而对于平板形状的物体,由于其边缘会产生较大的涡流,导致阻力增大。

因此,在设计流体运动的装置时,应尽量减小物体的阻力,提高流体的运动效率。

此外,流体阻力还与流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素有关。

当流体黏性较大时,阻力也会增大。

流速越大,流体对物体的冲击力也越大,从而增加阻力。

物体表面越粗糙,流体对其的阻力也会增加。

因此,在实际应用中,需要考虑这些因素对流体阻力的影响,以便准确预测和控制流体运动的阻力。

结论:通过流体阻力测定实验,我们深入了解了流体阻力的特性和影响因素。

实验结果表明,物体的形状、流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素都会对流体阻力产生影响。

在实际应用中,我们应根据具体情况选择合适的物体形状和流体条件,以减小阻力,提高流体运动的效率。

参考文献:[1] 王某某. 流体力学实验[M]. 北京:科学出版社,2010.[2] 张某某. 流体阻力的研究进展[J]. 流体力学杂志,2015,28(2): 34-45.。

流体黏性测量实验报告

流体黏性测量实验报告

流体黏性测量实验报告1. 引言流体黏性是流体力学研究中的一个重要参数,用于描述流体阻力和粘滞性。

测量流体黏性的目的是为了研究流体在不同条件下的流动特性,并进一步探讨其应用于工程和科学领域中的相关问题。

本实验旨在通过测量流体黏性,探讨黏性与温度的关系,并验证黏滞定律。

2. 实验仪器和材料2.1 实验仪器:- 粘度计- 温度计2.2 实验材料:- 测量杯- 测量烧杯- 实验液体3. 实验方法3.1 实验步骤:1. 准备实验材料和仪器。

2. 将实验材料倒入测量烧杯中。

3. 将测量烧杯放入粘度计中,并设置合适的转速。

4. 等待一段时间,记录实验液体的温度和粘度计的读数。

5. 换一种温度,重复步骤3-4,直至得到足够的数据。

6. 清洁实验仪器和材料,将实验液体倒掉。

3.2 实验数据处理:1. 绘制实验数据的散点图。

2. 利用散点图拟合出黏度与温度之间的函数关系。

3. 验证黏滞定律,即检验拟合函数在实验数据上的拟合程度。

4. 实验结果和分析根据实验步骤中获得的数据,我们将其整理如下:温度() 粘度(mPa·s)20 5.225 4.730 4.135 3.840 3.445 3.1通过将这些数据绘制成散点图,并使用最小二乘法进行拟合,我们得到了如下的黏度与温度之间的函数关系:粘度(mPa·s) = -0.1 * 温度() + 7.1从上述拟合函数可以看出,随着温度的升高,流体的粘度逐渐减小。

这与我们之前对流体黏性的理解是一致的,即温度升高时,分子热运动加剧,相互之间的相对运动增加,流体内部摩擦减小,因此黏度降低。

在验证黏滞定律方面,我们计算了实验数据与拟合函数之间的残差,发现其值均较小,说明拟合函数能够较好地拟合实验数据,验证了黏滞定律的成立。

5. 结论通过本次实验,我们了解到了流体黏性与温度之间的关系,以及黏滞定律的验证。

实验结果显示,在温度升高的条件下,流体的黏度减小,符合我们之前的理论预期。

仿真流体实验报告

仿真流体实验报告

仿真流体实验报告1. 实验目的探究流体在不同条件下的流动特性,并通过仿真实验的方式观察流体行为。

2. 实验原理流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科,其中静力学研究不同位置上流体的压力和密度等静态性质;动力学则研究流体在运动状态下的变化规律。

3. 实验步骤3.1 实验准备•安装仿真流体实验软件,如ANSYS Fluent。

•打开软件,创建仿真实验模型。

•设定流体的初始条件,如初始速度和初始压力。

•设定边界条件,如流体流动区域的物理边界和固体壁体的边界条件。

3.2 模型设定•根据实验目的选择适当的模型类型,如二维或三维模型。

•设定流体和固体的材料特性,包括密度、粘度等。

•设定流体的边界条件,如进口和出口边界条件。

3.3 网格划分•对流体流动区域进行网格划分。

•选择适当的网格类型,如结构化网格或非结构化网格。

•设定网格的密度和划分方式,以保证模拟结果的准确性。

3.4 求解设置•配置求解器的选项,如时间步长、收敛标准等。

•运行求解器,开始仿真流体实验。

•等待仿真结果输出。

3.5 结果分析•将仿真结果导出为数据文件。

•使用数据处理工具进行结果分析,并生成相应的图表。

4. 实验结果与讨论根据实验步骤中的操作,我们得到了仿真流体实验的结果。

利用这些结果,我们可以分析并讨论流体在不同条件下的流动特性,例如流速分布、压力分布等。

5. 实验总结通过本次实验,我们掌握了利用仿真流体实验软件进行流体力学研究的基本方法和步骤。

仿真实验的优点在于可以在虚拟环境中进行流体实验,避免了真实实验中的操作复杂性和成本限制。

同时,仿真实验结果可以通过数据处理工具进行进一步分析和讨论,从而得到更准确的结果。

6. 参考文献[1] 张三,李四,王五. 流体力学学习指南. 机械工业出版社,2010. [2] Smith, John. Introduction to Fluid Dynamics. Wiley, 2015.。

流体演示实验实验报告

流体演示实验实验报告

流体演示实验实验报告流体演示实验实验报告一、引言流体力学是研究流体运动的力学学科,其应用广泛且深入。

为了更好地理解流体力学的基本原理和现象,我们进行了一系列流体演示实验。

本实验报告旨在总结实验过程、分析实验数据,并对实验结果进行讨论。

二、实验目的1. 通过观察流体在不同条件下的行为,理解流体的基本性质和行为规律。

2. 利用实验数据,验证流体力学的基本方程和理论模型。

3. 培养实验操作和数据处理的能力。

三、实验装置与方法本次实验主要使用了以下装置和方法:1. 流体容器:采用透明的玻璃容器,便于观察流体的运动。

2. 流体介质:使用水作为流体介质,因其流动性好且易观察。

3. 流体控制装置:通过调节阀门、泵等装置,控制流体的流量和压力。

4. 流体测量设备:使用流量计、压力计等设备,测量流体的流量和压力。

5. 观察工具:借助显微镜、放大镜等工具,观察流体的微观行为。

四、实验过程与结果1. 流体的黏性实验我们将一小滴染料加入水中,并观察其在水中的扩散情况。

结果显示,染料逐渐扩散开来,形成一个较大的扩散圈。

这表明水具有一定的黏性,即流体的内部存在摩擦力,阻碍了其自由扩散。

2. 流体的压力传递实验我们将一个小孔打在容器的侧面,并从孔处注入水。

观察到水会从孔口喷出,喷出的高度与注入水的高度成正比关系。

这说明流体的压力会沿着容器内的各个方向传递,且传递的速度相同。

3. 流体的流动实验我们调节流体控制装置,使水从一端流入容器,然后从另一端流出。

观察到水在容器内形成了一个明显的流动状态,且流速在不同位置处不同。

这表明流体在受力作用下会产生流动,并且流速与位置有关。

4. 流体的表面张力实验我们在容器中加入一些肥皂水,并在其表面放置一根细棍。

观察到肥皂水的表面形成了一个凹陷,细棍也被吸附在表面上。

这说明肥皂水具有较大的表面张力,能够使表面呈现一定的弹性。

五、实验讨论与分析通过以上实验结果,我们可以得出以下结论:1. 流体具有黏性,内部存在摩擦力,阻碍了其自由扩散。

流体静力学实验报告-流体静力学实验步骤

流体静力学实验报告-流体静力学实验步骤
(2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,真空测压管中,该平面以上的区域也是真空区域.
(3)在U形测压管5中,自水面向下深度为12.8cm的一段水柱也是真空区.这段高度与测压管液面低于水箱液面的高度相等,亦与真空测压管液面高于水杯液面高度相等,均为12.8 cm.
3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定 。
2.当 时,试根据记录数据确定水箱内的真空区域。
以p0<0时,第二次B点测量数据(表1-1)为例,此时
pB/γ=-0.6cm<0,相应容器的真空区域包括以下三部分:
(1)过测压管液面(Δh=1.2cm)做一水平面,由等压原理知,相对测压管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.
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。
二、实验原理
1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。
最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气的情况下,U形测压管油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度hw和ho,由式γwhw=γoho,从而求得do.
4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?
一般说来,当玻璃测压管内径大于10mm时,毛细管影响可以忽略不计,另外,当水质不好时,σ减小,毛细高度较纯净水也减小,当采用有机玻璃管作为测压管时,浸润角θ较大,其h较普通玻璃小.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,在计算差时,相互抵消了.

黏度测量实验报告

黏度测量实验报告

黏度测量实验报告黏度测量实验报告一、引言黏度是流体力学中的一个重要参数,用于描述液体或气体的黏性特性。

黏度的测量对于许多工业和科学领域都具有重要意义,如化工、食品加工、石油勘探等。

本实验旨在通过使用旋转式黏度计测量液体的黏度,探究黏度与温度、浓度等因素的关系。

二、实验方法1. 实验仪器:旋转式黏度计、恒温水浴、温度计等。

2. 实验材料:不同浓度的聚合物溶液、纯净水。

3. 实验步骤:a) 将旋转式黏度计的转子插入待测液体中,确保液体完全覆盖转子。

b) 将黏度计放入恒温水浴中,使温度保持恒定。

c) 开始计时,记录黏度计的转速和温度。

d) 每隔一段时间停止计时,记录黏度计的转速和温度。

e) 重复以上步骤,直至得到足够的数据。

三、实验结果在实验过程中,我们选择了不同浓度的聚合物溶液进行测量,并记录了黏度计的转速和温度。

通过对数据的整理和分析,我们得到了以下结果:1. 黏度与温度的关系:实验结果表明,黏度与温度呈反相关关系。

随着温度的升高,液体的黏度逐渐降低。

这是因为温度的升高会增加液体分子的热运动能力,使分子间的相互作用力减弱,从而降低液体的黏度。

2. 黏度与浓度的关系:实验结果还显示,黏度与浓度呈正相关关系。

随着溶液浓度的增加,黏度也随之增加。

这是因为在高浓度溶液中,分子间相互作用力增强,导致液体的黏度增加。

四、实验讨论1. 实验误差:在实验过程中,由于仪器的精度限制和操作误差等因素的存在,可能会导致实验结果存在一定的误差。

为了减小误差,我们在实验中尽量保持操作的准确性,并进行多次重复测量,取平均值作为最终结果。

2. 实际应用:黏度的测量在许多工业领域具有广泛的应用。

例如,在食品加工过程中,黏度的测量可以帮助调节产品的质地和口感;在石油勘探中,黏度的测量可以帮助判断油藏的类型和储量等。

因此,准确测量黏度对于工业生产和科学研究都具有重要意义。

五、结论通过本实验的黏度测量,我们得出了以下结论:1. 黏度与温度呈反相关关系,随着温度的升高,黏度逐渐降低。

恩氏黏度实验报告

恩氏黏度实验报告

1. 了解恩氏黏度的概念及其在流体力学、化工、石油等领域的应用。

2. 掌握恩氏黏度计的使用方法,学习如何通过恩氏黏度计测定液体的黏度。

3. 分析不同温度下液体黏度的变化规律,验证黏度与温度之间的关系。

二、实验原理恩氏黏度(Engler viscosity)是指在一定条件下,液体在一定时间内通过恩氏黏度计固定孔径的流出体积与水的流出体积之比。

其计算公式如下:\[ \eta_E = \frac{V_L}{V_W} \times \frac{t_W}{t_L} \]其中:- \( \eta_E \) 为恩氏黏度;- \( V_L \) 为液体在一定时间内通过恩氏黏度计固定孔径的流出体积;- \( V_W \) 为同体积的水在相同条件下通过恩氏黏度计固定孔径的流出体积;- \( t_L \) 为液体通过恩氏黏度计固定孔径所需时间;- \( t_W \) 为同体积的水通过恩氏黏度计固定孔径所需时间。

三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:- 恩氏黏度计- 温度计- 秒表- 烧杯- 量筒- 液体(如植物油、矿物油等)2. 实验试剂:- 蒸馏水1. 准备实验仪器,确保恩氏黏度计的孔径与温度计的读数准确。

2. 在烧杯中加入一定量的液体,用温度计测量液体的温度,并记录。

3. 将液体倒入恩氏黏度计中,启动秒表,待液体流出孔径后停止计时,记录时间\( t_L \)。

4. 将同体积的水倒入恩氏黏度计中,重复步骤3,记录时间 \( t_W \)。

5. 根据公式计算液体的恩氏黏度 \( \eta_E \)。

6. 改变液体的温度,重复步骤2-5,记录不同温度下的恩氏黏度值。

五、实验结果与分析1. 实验结果:- 不同温度下液体的恩氏黏度值;- 恩氏黏度随温度变化的趋势。

2. 分析:- 通过实验结果可以看出,液体的恩氏黏度随温度的升高而降低,这与理论分析一致。

- 实验结果还表明,不同液体的恩氏黏度随温度变化的规律有所不同,这与液体的分子结构和性质有关。

流体力学及气体动力学综合实验报告册(二)

流体力学及气体动力学综合实验报告册(二)

流体力学及气体动力学综合实验实验报告册(二)班级姓名学号成绩西北工业大学动力与能源学院2015年11月实验三沿程损失实验一、实验目的1、验证沿程水头损失与平均流速的关系。

2、掌握管道沿程阻力系数λ的测量方法。

二、实验设备实验设备为沿程损失实验装置,其主要由恒压水箱、进水阀、出水阀、测压计、接水盒以及自循环供水箱等部件组成,如图3-1所示。

接水盒图3-1 沿程损失实验原理图三、实验原理四、实验方法与步骤1. 确定出水阀完全开启,进水阀半开启。

启动水泵,排出实验管道、测压计中的气泡。

2. 逐渐开启进水阀,稳定2~3分钟,观测各个测压计中液面液高,并用体积法或称重法测定流量。

每次测量流量的时间应大于10秒。

3. 调整流量,继续测量,直至进水阀全开。

4. 如此测量10次以上,其中层流流动时测量3~5次。

5. 每次实验均要测量温度。

6. 实验完毕,先关闭进水阀,然后关闭出水阀,并切断电源,整理实验现场。

五、实验成果及要求实验台号No1.记录计算有关常数:管径d = cm ,管长l = cm , 水温t = ℃,水的密度3______/kg m ρ=。

运动粘度621.7751010.03370.000221t t υ-⨯==++2/m s2.实验数据记录与计算六、实验分析与讨论:1.什么是沿程损失,影响沿程损失的因素有哪些?2.沿程损失系数 与雷诺数Re之间有什么关系,请采用经验公式验证所计算得到的沿程损失系数。

实验四局部损失实验一、实验目的1、掌握管路中测定局部阻力系数的方法。

2、通过对圆管突扩局部阻力系数和突缩局部阻力系数的经验公式的实验验证与分析,熟悉用理论分析法和经验法建立函数式的途径。

3、加深对局部阻力损失机理的了解。

二、实验装置实验设备为局部损失实验装置,其主要由恒压水箱、出水阀、测压计、接水盒以及自循环供水箱等部件组成,如图4-1所示。

实验管道具有突扩与突缩段,在突扩与突缩段前后设置有测压计,用来测量突扩与突缩所造成的压力损失。

气压流体分析实验报告(3篇)

气压流体分析实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解气压流体力学的基本原理和实验方法。

2. 掌握流体在不同压力条件下的流动规律。

3. 分析气压对流体流动的影响。

二、实验原理气压流体力学是研究流体在重力作用下的运动规律和受力情况。

实验主要依据流体力学的基本方程,包括连续性方程、运动方程和能量方程。

实验过程中,通过改变压力,观察流体流动的变化,分析气压对流体流动的影响。

三、实验仪器与材料1. 气压流体实验装置2. 压力表3. 液柱压力计4. 透明管道5. 水泵6. 计时器7. 记录纸和笔四、实验步骤1. 连接实验装置,确保各部件连接牢固。

2. 打开水泵,使水从水泵流入透明管道。

3. 调节压力表,使管道内的压力分别为0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa。

4. 观察并记录不同压力下,水在透明管道中的流速、流量和压力损失。

5. 重复实验步骤,分析不同压力对流体流动的影响。

五、实验结果与分析1. 观察到随着压力的增加,水在管道中的流速逐渐增大,流量也逐渐增大。

2. 随着压力的增加,压力损失逐渐增大。

3. 根据实验数据,绘制不同压力下流速、流量和压力损失的关系曲线。

六、结论1. 在一定范围内,随着压力的增加,流体流速和流量增大,压力损失增大。

2. 气压对流体流动有显著影响,压力越高,流体流动越剧烈。

3. 本实验验证了流体力学基本方程在气压流体力学中的应用。

七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止发生意外。

2. 确保实验装置连接牢固,避免漏气或泄漏。

3. 实验数据应准确记录,以便分析。

八、实验总结通过本次实验,我们掌握了气压流体力学的基本原理和实验方法,了解了气压对流体流动的影响。

实验结果表明,随着压力的增加,流体流速和流量增大,压力损失增大。

这对于实际工程中的流体输送、管道设计等具有重要的指导意义。

第2篇一、实验目的1. 理解气压流体力学的基本原理。

2. 掌握气压流体实验装置的操作方法。

3. 分析不同条件下气压流体流动的特性。

填料塔流体力学特性实验报告

填料塔流体力学特性实验报告

填料塔流体力学特性实验报告填料塔是一种常见的化工设备,广泛应用于化工、石油、冶金等领域。

填料塔的流体力学特性对于设备的设计和操作具有重要意义。

本文将通过实验报告的形式,探讨填料塔的流体力学特性。

一、实验目的本实验旨在通过对填料塔的实验研究,探究其流体力学特性,包括压降、液相高度与流量的关系以及气相和液相的分布情况。

二、实验装置与方法1. 实验装置:本实验采用了一台具有填料塔的实验设备,包括进料管道、填料层、液相收集器、气相收集器等。

2. 实验方法:首先,将一定量的填料加入填料塔中,并通过进料管道将一定流量的液体引入填料塔。

然后,通过调节进料流量,记录不同流量下的压降和液相高度。

最后,收集气相和液相样品,进行分析。

三、实验结果与分析1. 压降与流量关系:实验中记录了不同流量下的压降数据,并绘制了压降-流量曲线。

实验结果显示,随着流量的增加,压降呈线性增加,并且呈现出明显的非线性特性。

这是由于填料塔内部的摩擦和阻力导致的。

在低流量下,填料层内部的液体流动较为顺畅,压降较小;而在高流量下,填料层内部的液体流动受到较大阻力,压降增加较快。

2. 液相高度与流量关系:实验中记录了不同流量下的液相高度,并绘制了液相高度-流量曲线。

实验结果显示,随着流量的增加,液相高度呈非线性增加。

这是由于填料塔内部的液体流动受到填料层的阻力和液体与气体的相互作用的影响。

在低流量下,液相高度较小;而在高流量下,液相高度增加较快。

3. 气相和液相的分布情况:通过实验中收集的气相和液相样品,进行了分析。

实验结果显示,填料塔内部气相和液相的分布情况不均匀。

在填料层的上部,气相占据主导地位,而在下部则是液相占据主导地位。

这是由于气相和液相在填料层内部的相互作用和摩擦力的影响。

填料层的结构和形状也会对气相和液相的分布产生影响。

四、实验结论通过实验研究,我们得出了以下结论:1. 填料塔的压降与流量呈线性增加,并具有明显的非线性特性。

2. 填料塔的液相高度与流量呈非线性增加。

基于流体力学实验下大学物理实验创新研究

基于流体力学实验下大学物理实验创新研究

基于流体力学实验下大学物理实验创新研究
陕西商洛726000)
,同时,创新能力也是对一个民族和社会文明发展水平衡而当前大学物理教学中一个重要的课题就是如何加强学生的创新能力,因此,笔者结合自己在实际工作中的经验和学术知重点探究如何在大学物理中加强学生自主创新能力的培养。

太阳直射点由赤道向南移动到大向北移到动到大约南纬80°)。

如图训练学生用直观图来表达抽象图,培养学生思维转化能力。

高考试题中给出的图往往比较简单、抽象(特别是地球运动如果能把简单、抽象的图转换成直不仅有利于理解把握,还能提高解题的速度。

丙三块阴影区比例尺的大小关系。

大部分学生会错误地认为比例尺相同,其理由是三块阴影区的图而它们所跨的经纬度是相同的,所以它们的实际面因此它们的比例尺是相同的。

实际情况,果真如此的表面现象给迷惑了,事实上图1不能真实地表示实际情况了。

这时,我们要中的经纬网与地球仪上的经纬网是一样的有学生马上拿出自备的小地球仪比对起来,发现了不同之处:中那样相互平行,而是相交于南北极进一步引导他们画出一幅更接近实际情况的经纬网图来替换中我们可以直接看出,甲、乙、丙三甲最小,丙最大,乙居中。

所以,丙三块阴影区比例尺的关系是:甲>乙>丙。

总之,我们要把提高学生读图能力的培养贯穿于课堂教学
通过不断的训练来促进学生图文转换、图图转换能力的提升·。

填料塔流体力学特性实验报告

填料塔流体力学特性实验报告

填料塔流体力学特性实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对填料塔流体力学特性的实验研究,探究填料塔在不同操作条件下的流体力学特性,为填料塔的设计和优化提供参考依据。

二、实验原理。

填料塔是一种常见的化工设备,用于气体与液体的传质、传热和反应过程。

在填料塔内,填料的形状、尺寸和堆积方式会对流体的流动产生影响,影响填料塔的传质效果和能耗。

因此,了解填料塔的流体力学特性对于优化填料塔的设计和操作具有重要意义。

三、实验装置。

本实验使用了一套填料塔模拟装置,包括填料塔本体、进料泵、压力传感器、流量计等。

实验中,通过改变填料塔的填料形状、填料高度、液体进料流量等操作条件,对填料塔的流体力学特性进行了研究。

四、实验过程。

1. 根据实验计划,选择不同的填料形状和填料高度进行实验。

2. 调节液体进料流量和气体流速,记录填料塔内部的压力和流量数据。

3. 对实验数据进行分析,得出不同操作条件下填料塔的流体力学特性。

五、实验结果与分析。

通过实验数据的分析,我们得出了不同操作条件下填料塔的流体力学特性。

在填料形状相同的情况下,填料高度对填料塔内部流体的分布和传质效果产生了显著影响。

同时,液体进料流量和气体流速也对填料塔的流体力学特性有一定影响。

通过对实验结果的分析,我们可以更好地理解填料塔的流体力学特性,为填料塔的设计和操作提供了重要的参考依据。

六、结论。

本实验通过对填料塔流体力学特性的研究,得出了填料形状、填料高度、液体进料流量和气体流速对填料塔流体力学特性的影响规律。

这些研究成果对于填料塔的设计和操作具有重要的指导意义。

七、展望。

未来,我们将进一步深入研究填料塔的流体力学特性,探索更多的操作条件对填料塔流体力学特性的影响,为填料塔的设计和操作提供更为准确的参考依据。

八、参考文献。

[1] Smith J, et al. Fluid dynamics of packed columns. Chemical Engineering Journal, 2015, 220: 123-135.[2] Wang L, et al. Experimental study on fluid dynamics of packed bed columns. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017, 45(6): 2345-2356.以上为填料塔流体力学特性实验报告。

船模阻力

船模阻力

院系工学院理论与应用力学专业班级理论与应用力学12级实验课程流体力学实验姓名:梁彦豪指导教师苏炜船模阻力实验报告书目录一、实验摘要 (3)二、实验背景及工程应用 (3)三、实验目的要求 (3)四、实验装置 (3)五、实验原理 (4)六、实验方法与步骤 (6)七、实验数据处理与分析 (6)八、实验原始数据 (10)实验日期:2015年6月12日原创申明:我保证实验数据和实验报告是本人亲自完成。

签名:一、实验摘要本实验通过测量等比缩小的船模型的航行阻力,再与船模航行速度进行比较以得到船模阻力与速度之间的关系;再通过船模试验结果换算到实船阻力和实船航速之间的关系。

二、实验背景及工程应用船舶在水面上航行时,会遭受水的阻力作用。

如何预测船舶在航行时所遭受的阻力?船型和阻力之间的关系如何?这是船舶设计研究需要解决的重要问题。

迄今为止,船模阻力实验是确定船舶阻力的最有效的方法。

近年来,根据流体力学基本理论研究船舶阻力问题有很大进展,加上电子计算机的广泛应用,使得船舶阻力的理论计算方法有很大发展。

但是,由于船舶阻力问题比较复杂,在理论计算时常需作某些简化假定,故所得结果与实际到底存在多大差别,需要用船模实验结果进行检验,或进行适当的修正。

综上所述,船模阻力实验是目前研究船舶阻力最基本有效的方法。

三、实验目的要求本教学试验的目的是使学生初步掌握船模阻力试验的基本方法和根据船模试验结果换算到实船阻力的基本方法,借以培养学生进行科学试验研究的工作能力。

根据上述目的,本教学试验包括两个方面的内容: 1. 测定船模阻力与速度之间的关系。

2. 求出实船阻力(有效功率)与航速之间的关系。

四、实验装置图1为我校试验水池简图。

拖车可沿水池两旁的轨道上行走;拖车上装置有控制、驱动系统及有关测量仪器,并载若干名试验人员。

图2表示船模与拖车连接的情况,拖曳船模的钢丝通过导轮与阻力仪连接。

图1 图2五、实验原理由船舶阻力理论已知,船舶在航行时遭受的总阻力可分为摩擦阻力、形状阻力和兴波阻力。

雷诺实验报告范文

雷诺实验报告范文

一、实验目的1. 了解雷诺实验的基本原理和实验方法。

2. 观察并分析流体在管道中流动的层流和湍流现象。

3. 掌握雷诺数的概念及其在流体力学中的应用。

4. 通过实验,加深对流体动力学和热力学基本理论的理解。

二、实验原理雷诺实验是研究流体流动的经典实验之一,由法国工程师雷诺在1883年发明。

该实验主要研究流体在管道流动的层流和湍流现象,通过改变管道中的流速和直径,观察流体流动状态的变化,从而研究雷诺数对流体流动状态的影响。

实验原理如下:1. 流体在管道中流动时,存在两种基本流动状态:层流和湍流。

2. 当流体的惯性力与粘性力之比(雷诺数)较小时,流体呈层流状态;当雷诺数较大时,流体呈湍流状态。

3. 雷诺数(Re)的计算公式为:Re = ρvd/μ,其中ρ为流体密度,v为流速,d为管道直径,μ为流体动力粘度。

三、实验设备与材料1. 实验装置:自循环雷诺实验装置,包括供水器、实验台、可控硅无级调速器、恒压水箱、有色水水管、稳水隔板、溢流板、实验管道、实验流量调节阀等。

2. 实验材料:有色水、水、恒压水箱、稳水隔板、溢流板等。

四、实验步骤1. 将实验装置组装好,连接好各个部件。

2. 将有色水注入实验管道,调整实验流量调节阀,使恒压水箱保持微溢流状态。

3. 开启供水器,调节可控硅无级调速器,使流速逐渐增大。

4. 观察有色水在管道中的流动状态,记录不同流速下的雷诺数和流体流动状态。

5. 改变实验管道的直径,重复上述步骤,观察并记录不同直径下的流体流动状态。

6. 分析实验数据,绘制雷诺数与流体流动状态的关系曲线。

五、实验结果与分析1. 观察到,在较低的流速下,有色水在管道中呈层流状态,水流平稳,颜色水均匀分布。

2. 随着流速的增大,有色水在管道中开始出现涡流,颜色水分布不均,流动状态由层流转变为湍流。

3. 通过实验数据计算,得到不同流速和管道直径下的雷诺数。

4. 绘制雷诺数与流体流动状态的关系曲线,发现雷诺数与流体流动状态之间存在明显的对应关系。

三腔二囊管实验报告

三腔二囊管实验报告

三腔二囊管实验报告三腔二囊管实验报告一、引言三腔二囊管是一种常用于流体力学实验的装置,它由三个相互连接的腔室和两个囊管组成。

通过在囊管中注入不同的液体,并通过调节流量和压力,可以研究流体的流动特性以及不同液体之间的相互作用。

本实验旨在通过三腔二囊管的实验,探究不同液体的流动行为以及流体力学的基本原理。

二、实验装置和方法实验装置包括三腔二囊管、流量计、压力计等。

首先,将三腔二囊管连接到流量计和压力计上,并确保连接牢固。

然后,根据实验要求,在两个囊管中注入不同的液体,并调节流量和压力。

最后,观察并记录不同液体的流动情况,并进行数据分析。

三、实验结果与讨论1. 不同液体的流动行为在实验中,我们选择了水和油作为两种不同液体进行实验。

通过观察发现,水在囊管中的流动速度较快,且呈现出较为平稳的流动状态;而油在囊管中的流动速度较慢,且呈现出较为粘稠的流动状态。

这说明不同液体的流动行为受到其粘度的影响。

2. 流量和压力的关系通过调节流量和压力,我们发现流量和压力呈正相关关系。

当流量增加时,压力也随之增加;当流量减小时,压力也相应减小。

这与流体力学中的流量和压力的基本原理相一致。

3. 液体之间的相互作用在实验中,我们还观察到了不同液体之间的相互作用。

当水和油同时注入到囊管中时,由于两种液体的密度不同,它们会产生明显的分层现象。

水会位于上层,而油则位于下层。

这种现象可以通过液体的密度差异来解释。

四、实验结论通过本次实验,我们得出了以下结论:1. 不同液体的流动行为受到其粘度的影响,水的流动速度较快且呈现平稳流动状态,而油的流动速度较慢且呈现粘稠流动状态。

2. 流量和压力呈正相关关系,流量增加时压力增加,流量减小时压力减小。

3. 不同液体之间会产生相互作用,根据液体的密度差异,它们会产生分层现象。

五、实验总结本次实验通过三腔二囊管的实验装置,研究了不同液体的流动行为以及流体力学的基本原理。

实验结果表明,不同液体的流动行为受到粘度的影响,流量和压力呈正相关关系,并且不同液体之间会产生相互作用。

伯努利方程实验报告

伯努利方程实验报告

伯努利方程实验报告伯努利方程实验报告引言:伯努利方程是流体力学中的重要定律,描述了流体在不同位置的速度、压力和高度之间的关系。

本次实验旨在通过实际操作和数据收集,验证伯努利方程的准确性和适用性。

实验目的:1. 了解伯努利方程的基本原理和应用;2. 进行实验操作,收集相关数据;3. 分析实验结果,验证伯努利方程。

实验器材:1. 水槽2. 水泵3. 流量计4. 压力计5. 测速仪实验步骤:1. 将水槽填满水,并打开水泵,使水流动起来;2. 使用流量计测量水流的流量,并记录数据;3. 在水流中选择几个位置,使用压力计测量水流的压力,并记录数据;4. 使用测速仪测量水流的速度,并记录数据。

实验结果与分析:根据实验收集的数据,我们得到了水流在不同位置的流量、压力和速度。

接下来,我们将对数据进行分析,并验证伯努利方程。

首先,我们观察到在水槽中,流速较快的地方流量较大,流速较慢的地方流量较小。

这与伯努利方程中的速度项成反比的关系相符。

即流体的速度越大,单位时间内通过的流量也越大。

其次,我们发现在水流速度较快的地方,压力较小;而在水流速度较慢的地方,压力较大。

这与伯努利方程中的压力项成反比的关系相符。

即流体的速度越大,压力越小;流体的速度越小,压力越大。

最后,我们测量了水流的速度,并发现在速度较大的地方,压力较小。

这与伯努利方程中的速度项和压力项之间的关系相符。

即在流体速度增大的同时,压力会减小。

结论:通过本次实验,我们验证了伯努利方程在流体力学中的准确性和适用性。

实验结果表明,伯努利方程描述了流体在不同位置的速度、压力和高度之间的关系。

在实际应用中,我们可以利用伯努利方程来解释和预测流体的运动行为,以及设计和优化相关工程。

实验中可能存在的误差和改进方法:1. 测量仪器的精确度可能会对实验结果产生一定的误差。

可以使用更精确的仪器进行测量,以提高实验结果的准确性;2. 实验过程中,水流的湍流现象可能会对数据收集和分析产生一定的影响。

内径8mm光滑管直管阻力实验数据记录表

内径8mm光滑管直管阻力实验数据记录表

内径8mm光滑管直管阻力实验数据记录表实验目的本实验旨在研究内径为8mm的光滑管直管中流动液体所受到的阻力与流速之间的关系。

实验器材与设备1.内径为8mm的光滑管直管2.水槽3.柱塞流量计4.数字压力计5.数字温度计6.实验记录表实验原理实验中使用的光滑管直管是一种内径均匀的管道,液体在其中流动时,受到管道壁的摩擦力,从而产生阻力。

阻力与液体的流速成正比,即当流速增加时,阻力也增加。

阻力F可以用流速v、管道直径d、液体的粘度η和流体密度ρ之间的关系来表示,即F = kv^2/2gdη,其中k是一个常量,与管道的形状相关。

实验步骤1. 准备工作1.将光滑管直管固定在水槽上,使其与水平面平行。

2.将柱塞流量计安装在管道出口处。

3.将数字压力计连接到管道的一侧,用于测量管道内的压力。

4.将数字温度计放置在管道入口附近,用于测量液体的温度。

2. 流量调节1.打开水槽的进水阀门,调节出水阀门,使得流动的水位恒定。

2.调节柱塞流量计,控制流速在一定范围内变化。

3. 测量实验数据1.设定柱塞流量计的刻度,记录流速v。

2.使用数字压力计测量管道内的压力p。

3.使用数字温度计测量液体的温度T。

4.每次测量都要在流速稳定后进行。

4. 数据记录根据测量所得的数据,填写实验数据记录表。

实验数据记录表流速v (m/s) 压力p (Pa) 温度T (℃)0.5 2000 201.0 2500 221.5 3000 242.0 3500 262.5 4000 283.0 4500 303.5 5000 324.0 5500 344.5 6000 365.0 6500 38数据分析与处理1. 阻力计算根据实验原理中的公式F = kv^2/2gdη,结合实验数据记录表中的数据,计算每个流速下的阻力F。

流速v (m/s) 阻力F (N)流速v (m/s) 阻力F (N)0.5 …1.0 …1.5 …2.0 …2.5 …3.0 …3.5 …4.0 …4.5 …5.0 …2. 构建阻力与流速的关系图将流速v作为横坐标,阻力F作为纵坐标,绘制阻力与流速的关系图,观察其趋势。

流体流动阻力实验报告

流体流动阻力实验报告

流体流动阻力实验报告实验目的,通过对不同流体在不同条件下的流动阻力进行实验,探究流体流动阻力的规律,加深对流体力学的理解。

实验仪器,流体力学实验装置、水槽、流速计、流量计、压力计等。

实验原理,流体流动阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍力,其大小与流体的密度、流速、流体粘度、管道截面积等因素有关。

根据流体力学理论,我们可以通过实验测量不同条件下的流体流动阻力,从而得出流体流动阻力的规律。

实验步骤:1. 将流体力学实验装置放置在水槽中,接通水源。

2. 调节流速计和流量计,记录不同流速下的流体流动阻力数据。

3. 改变流体的粘度,再次记录不同条件下的流动阻力数据。

4. 根据实验数据,绘制流体流动阻力与流速、流体粘度的关系曲线。

实验结果与分析:通过实验数据的测量和分析,我们得出了以下结论:1. 流体流动阻力与流速呈正相关关系,流速越大,流体流动阻力越大。

2. 流体流动阻力与流体粘度呈正相关关系,流体粘度越大,流体流动阻力越大。

3. 在相同流速下,不同流体的流动阻力存在差异,密度较大的流体流动阻力较大。

结论:流体流动阻力的大小与流速、流体粘度、流体密度等因素有关,通过实验我们可以得出流体流动阻力的规律。

这对于工程领域中管道输送、风力发电等方面具有一定的指导意义。

实验总结:本次实验通过对流体流动阻力的实验研究,加深了我们对流体力学的理解,同时也对工程实践具有一定的指导意义。

希望通过今后的实验研究,能够更深入地探究流体流动阻力的规律,为工程技术的发展做出更大的贡献。

参考文献:1. 沈志宏. 流体力学实验教程. 北京,清华大学出版社,2008.2. 陈光华. 流体力学. 北京,高等教育出版社,2015.。

流体流动阻力实验报告

流体流动阻力实验报告

流体流动阻力实验报告一、引言流体力学是研究流体在运动中产生的力学效应的学科,而流体流动阻力是流体力学中的一个重要研究内容。

了解流体流动阻力的特性和影响因素对于工程设计、流体输送和能源消耗的优化具有重要意义。

本实验旨在通过测量流体流动阻力以及探究影响因素,来深入了解流体流动阻力的特性。

二、实验目的1. 了解流体流动阻力的概念和计算方法;2. 探究不同条件下流体流动阻力的变化规律;3. 分析影响流体流动阻力的因素。

三、实验原理流体流动阻力是流体在运动中受到的阻碍力,其大小与流体的速度、粘度、密度以及物体的形状和表面粗糙度等因素有关。

根据流体力学理论,流体流动阻力可用以下公式表示:F = 0.5 * ρ * A * C * V^2其中,F为流体流动阻力,ρ为流体密度,A为物体的参考面积,C 为阻力系数,V为流体的速度。

四、实验步骤1. 准备实验设备和材料:流体流动装置、流体、测力计、测速仪等;2. 搭建实验装置,确保流体流动的稳定和可控性;3. 测量物体参考面积A;4. 调节流体流动速度V,并测量流体流动阻力F;5. 改变流体流动速度V,重复步骤4,记录不同速度下的流体流动阻力;6. 改变物体的形状或表面粗糙度,重复步骤4和5,记录不同条件下的流体流动阻力。

五、实验结果与分析根据实验数据,计算不同速度下的流体流动阻力,并绘制流体流动阻力与速度的关系曲线。

通过分析曲线,可以得出以下结论:1. 流体流动阻力随流体速度的增加而增加,呈现出二次方关系;2. 流体流动阻力与物体形状和表面粗糙度有关,形状更为流线型的物体和表面更光滑的物体阻力较小。

六、实验误差分析在实验过程中,由于实验装置和测量仪器的精度限制、流体的粘性和压力变化等因素的影响,实验结果可能存在一定的误差。

为了减小误差,可以采取以下措施:1. 提高实验装置和测量仪器的精度;2. 重复实验多次,取平均值以减小随机误差;3. 控制实验条件,尽量减小系统误差。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

实验一流体流速和流量的测量方法一、实验目的1.熟悉大气压力计、毕托管、热球式风速计的工作原理、结构和使用方法。

2.学会使用毕托管和热球式风速计测量矩形断面上的流速并计算流量。

3.掌握毕托管的校正方法,确定毕托管的校正系数。

二、实验原理1.流体流动时总的能量包括:静压能、动压能和位压能,对于不可压缩的理想流体,这三种能量之和为一常数。

当水平流动时,流体的位能保持不变,其静压能与动压能之和为常数,称为全压能。

即:P (静压能)+(动压能)=P 0(全压能)(1-1)毕托管测量流速的原理就是根据式(1-1),通过测得流体的P 0(全压能) 和P (静压能)来算出流体速度的大小。

式(1-1)亦可写为:P 0-P =ρ22V 即:V =ρ-P P )(20(1-2) 式中:P 0——全压能,即全压力。

(2M N ) P ——静压能,即静压力。

(2MN)ρ——流体的密度(Kg/m 3)。

全压力和静压力通常用毕托管来测量,它实际上是由全压力管和静压力管组成的复合测量。

毕托管它由二个同心套管所构成,中心管头部敝开孔(全压孔),而侧面开有许多孔(静压孔),测量时,毕托管全压孔必须迎向气流方向(零夹角),把全压孔和静压孔用胶管分别接到压力计上,测得全压力与静压力的压差,其测量原理如图1-1。

实际上毕托管测得的为某点的速度,为了确保某截面上的平均速度,必须将该截面均分若干份(矩形截面上的测点位置如图1-2所示)。

测定各份的速度然后再求其平均值:V 均=n nF V ΣF i i i 1=(V 1+V 2……V n )(1-3)当测得平均流速后,根据截面积F 的大小,即可求得流量:Q=V 均×F (1-4)2.全压力与静压力可用U 形管压力计或斜管压力计综合测得其差值(动压差值)。

用斜管压力计测压前首先调整其水平,即利用底盘上的调整螺丝,观察水准泡的位置,使其处于正中位置。

调整缸内液体酒精的高度,使通大气的液柱位置处于某个合适的刻度上(零刻度),接上引压管,即可测得压力的大小,待其液柱稳定后,这时即可读数。

读数时按柱内液面的最低点为标准(若为水银时则读最高点)。

如果所测压力波动较大,则可在管路上加一段阻尼管(例如用一段玻璃毛细管连通,或用螺旋夹住,使流通面积减小,但不得夹死)。

由于毕托管的几何形状及制造工艺水平不同,使测得的动压力(P 0-P )并非真正的实际动压力,因为严格说,测得的全压力是驻点附近的平均全压力,而不是驻点的全压力,同时静压力孔附近的流体静压力要受到毕托管头部形状的影响很难测得真正的静压力,故必须引入校正系数ξ,校正后的关系式如下:(P 0-P )ξ=ρV 22(1-5) 式中:ξ——毕托管校正系数,一般其值大于1。

每支毕托管必须校正确定ξ值后才能使用。

结构良好的毕托管其值ξ接近于1。

在实验中利用已知校正系数ξ已值的标准毕托管,采用比较法来校正未知ξ未的实用毕托管。

校正时,把两只毕托管分别置于流场中同一点,通过测量值比较,算出被校正毕托管的ξ未值。

根椐:V=ρξ-P)(P 未未02 =未已已-P)(P ξ-P)(P 002由此得出:ξ未=未已已-P)(P ξ-P)(P 00式中:(P 0-P )未——用未知ξ的毕托管测得的动压力。

(P 0-P )已——用已知ξ的标准毕托管测得的动压力。

在不同的流速下,有不同的ξ未值,可以画出校正曲线,为了使用方便起见,亦可求其平均值来确定ξ未。

3.流体流过被电加热的球体表面时产生热量传输,使其温度降低,流速越大,传输的热量越多,在供热电流一定的情况下,被冷却的球体表面温度越低。

热球式风速计就是根据这个原理来测量流体的速度。

热球式风速计由热球式测量杆和测量仪表两部分构成,测量杆头部有一个直径约0.6毫米的玻璃球,球内绕有加热用的镍络丝和二个串联的热电偶,热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上,直接暴露在气流中,其温度与气流温度一致,当一定大小的电流通过镍铬丝加热后,玻璃球温度升高。

由于受到温度较低的气流通过而产生热量传输其温度发生改变,流速小升温高,反之流速大升温低,其流速值可直接由仪表上读出。

测量前,仔细阅读热球式风速计说明书。

三、实验设备1.流体力学综合实验装置系统,该系统包括:风机、空气流量计、蝶阀、三维坐标架、和U 形管压力计及实验段构成。

换不同的实验段可以做不同的实验(图1-3)。

2.测试设备:毕托管,热球风速计、斜管压力计、数字式压力计。

图1-3四、实验内容1.流体流过矩形管(100*50)横截面的平均流速和流量。

2. 毕托管的校正系数ξ未值。

五、实验步骤1. 首先将实验段安装在流体力学综合实验装置上(见图1-3),把出口横截面分成16个等分小格(见图1-2)。

2. 把微压计与毕托管用橡胶管连接起来,调整好微压计的水平和初始值。

3.打开风机,调整风量(不要过大)在相同的流量情况下,分别用毕托管和热球式风速计配合三维坐标架测出每一小格中心处的速度。

六、数据整理:1.流体性质计算:P 全(mm 水柱)=9.81P 全(N/m 2) P 静(mm 水柱)=9.81P 静(N/m 2) P 动(mm 水柱)=9.81P 动(N/m 2)2.利用下式得求得各点速度V=ξρ)-P (P .静全8192式中:ξ—— 毕托管校正系数。

P 金-P 静——测得的动压力(mm 水柱) ρ—— 流体的密度(Kg/m 3);用公式:1-3、1-4算出平均速度和流量。

3. 将原始记录数据和计算结果整理列表如下:(表1-1供参考,表格形式可自行设计)七、实验要求1.实验前认真阅读实验内容与有关知识,写好实验预习报告。

2.实验报告的内容一定要含实验原始数据和经过计算得到的数据表格。

3.实验原理可以简写(要顺畅),复杂的原理图可以不画。

八、思考题1.如果所测管道为圆形截面,应如何来求其平均流速,从而确定流量。

2.毕托管的校正系数受到那些因素的影响?3.用毕托管测量流速为什么一定要对准来流方向,还应注意些什么?表1-1实验二沿圆柱体绕流时的阻力系数测定一、实验目的1.通过实验加深对实际流体绕过物体流动时产生阻力的概念。

2.研究圆柱体后尾涡中的速度分布,并根据动量平衡原理确定在圆柱体上的阻力和阻力系数。

3.掌握通过测定圆柱体表面上的压力分布,确定阻力系数的方法。

二、实验原理流体绕过圆柱体流动时(图2-1),由于流体粘性的作用,在圆柱体表面上形成附面层,附面层脱离后,在圆柱体后面形成尾涡区,根据动量平衡原理,可以确定流体流过圆柱体时单位长度上所受到的阻力。

图2-1在流体密度ρ不变的稳定流场中,取控制体ABCD ,厚度为1,通过AB 截面流入控制体的质量流率为υρ∞2h 。

单位时间在X 方向流入的动量为υρ22∞h 。

通过CD 截面流出控制体的质量流率为dy h h ρυ+-⎰,单位时间在x 方向流出的动量为:dy h h 2ρυ+-⎰由于连续性条件,通过AB 和CD 截面的质量流率之差:υρ∞2h -dy h h ρυ+-⎰=0 (2-1)而单位时间在x 方向流入和流出动量差为υρ22∞h -dy h h 2ρυ+-⎰=0 (2-2)作用在圆柱体上的阻力为:F D =υρ22∞h -dy h h 2ρυ+-⎰+2(P ∞静-P 静)h (2-3)式中:h ——控制体高度之半;h=50 mm ; P ∞静、υ∞—— 来流的静压力和速度; P 静、υ—— 尾流的静压力和速度;ρ—— 流体的密度(Kg/m 3); 同时可求得阻力系数为:C D =d ρυF D22∞=)ρυ-P P (d h )dy+υυ-(d 静静hh22221212∞∞+-∞⎰(2-4) 如取y=ηh 更为方便,η为h 的部分值,这时η)d υυ-(h )dy υυ-(-h h22112211∞⎰=⎰∞+-最后得到:C D =)ρυ-P P (d h )d υυ-(d h 静静2221121212∞∞∞-⎰+η(2-5) C D 值还可以通过测定圆柱体表面上的压力分布来定(图2-2)。

在圆柱体表面上开有一个很小的测压孔, 旋转时可测得不同角度时表面上的压力分布,积分后(公式:2-6)即可求得C D 值。

θϑθπd )ρυ-P P (C 静θD cos 221220∞∞⎰=(2-6)式中:P θ——在θ角度位置上,测压孔测得的压力。

而221∞ρυ值。

图2-2由测得来流的全压力和静压力之差求得。

即P ∞全-P ∞静=221∞ρυ 三、实验设备主要设备同实验一,只要把不同的实验段安置在实验装置上即可。

实验原理如图2-3。

在实验段的入口和出口处,用毕托管和斜管微压计测得来流速度、来流静压和尾流静压、速度分布。

转动圆柱体,测得取压孔在不同角度上表面的压力分布。

四、验内容1.通过测量来流静压、来流速度、尾流静压、尾流速度分布值,根据公式(2-5) 求得阻力系数C D 的值。

2.通过测定圆柱体表面上的压力分布,根据公式(2-6)求得阻力系数C D 的值。

五、实验数据及处理①室温t =℃②大气压力= ③圆柱体直径d = 30mm④毕托管校正系数ξ=⑤来流的全压力P ∞全= mm 水柱 ⑥流的静压力P ∞静= mm 水柱 ⑦尾流的静压力P 静= mm 水柱 ⑧流通截面宽度之半 = 50 mm⑨流通截面长度之半L =25 mm 1. 利用测量尾流速度分布来确定C D 值来流速度计算公式:ρ)ξ-P (P .υ静全∞∞∞⨯=8192同理计算尾流速度:ρ)ξ-P (P .υ静全8192⨯=而)(t .P P RT P ρ静大气绝2732287++==,将实验数据整理成表2-1,(供参考) 表2-1C D 值由公式(2-5)求出:C D =η)d υυ-(d h ρυ)-P (P d h 静静2211212212∞+-∞∞⎰+ 其中:η)d υυ-(22111∞+-⎰值可采用下列方法之一求得:(1)将图画在方格纸上,用数格的办法求其面积,参考图2-4。

(2)用面积仪求得其面积; (3)用计算机求得其面积;2.利用测得圆柱体表现上的压力分布来确定C D 值。

C D =θθd C P πcos 2120⎰ 其中:C P =221∞∞ρυ -PP 静θ为压力系数,将数据整理成表2-2、图2-5 (供参考)图2-4 图2-5表2-2六、实验要求1.实验前预习与实验有关的知识,写出实验预习报告。

2.实验报告的内容一定要包含原始数据和结果。

(阻力系数的值)七、讨论通过沿圆柱体的表面压力测量和尾流速度的测量而得到的阻力系数分别为:1D C 和2D C ,一般来说,1D C 值比较标准、可靠、而测得的2D C 由于紊流影响,压力计读数很不稳定,因而影响实验的精度,同时测量平面到圆柱体的距离太近,由于紊流的影响,测量平面处静压力的不均匀分布,也可能是造成误差的一个原因。

相关文档
最新文档