西南交大工程流体力学实验参考数据与数据处理

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西南交通大学2020年6月《工程流体力学》参考答案

西南交通大学2020年6月《工程流体力学》参考答案

工程流体力学A
题目
广华大道田湾段棱柱形长直排水渠道设计
1. 设计资料
流量: 33.5m /s =Q
渠长:100m =l
土质:细砂土,免冲最大允许流速max 0.32m/s =v 。

稳定边坡系数: 1.5=m
渠壁糙率:0.025=n
渠底坡度:避免高填深挖,根据地形条件确定,取0.005=i。

渠道安全超高(设计水位至渠顶高差):20cm =f
沿线地面高程、渠顶起点k0+000高程见表1。

图1 渠道断面形式
2.设计要求
●简答:何谓明渠水力最优断面?
●按水力最优概念进行长直棱柱形渠道断面尺寸设计(附计算书)
●完成表2中沿线各高程计算
●判断渠道水流流态(急流或缓流)
●判断渠道底坡性质(急坡或缓坡)
●检算渠道是否需要加固?
●检算渠道可安全(保证不漫顶)通过的最大流量?
3.参考书
●禹华谦主编,工程流体力学(水力学),第4版,西南交通大学出版社,2018
年8月。

●禹华谦、罗忠贤,流体力学简明教程(第2版),天津大学出版社,2019
年8月。

●禹华谦主编,工程流体力学,第3版,高等教育出版社,2017年2月。

4.学生作业说明:必须按设计要求手写完成,否则以零分记载成绩。

本答案要求手写,手写版的答案在下方答题页上,文档最下方有注意事项,务必读一读!
简答:何谓明渠水力最优断面?
最优断面是指面积一定而过水能力(流量Q)最大的明槽(渠)断面。

或可定义为通过流量一定而湿周最小的明槽(渠)断面。

流体力学实验报告

流体力学实验报告

实验一 柏努利实验一、实验目的1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换,验证流体静力学原理和柏努利方程。

2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化,确定两者之间的关系。

二、基本原理流动的流体具有三种机械能:位能、动能和静压能,这三种能量可以互相转换。

在没有摩擦损失且不输入外功的情况下,流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。

在有摩擦而没有外功输入时,任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。

流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示,取流动系统中的任意两测试点,列柏努利方程式:∑+++=++f h p u g Z P u g Z ρρ2222121122对于水平管,Z 1=Z 2,则 ∑++=+f h p u p u ρρ22212122若u 1=u 2, 则P 2<P 1;在不考虑阻力损失的情况下,即Σh f =0时,若u 1=u 2, 则P 2=P 1。

若u 1>u 2 , p 1<p 2;在静止状态下,即u 1= u 2= 0时,p 1=p 2。

三、实验装置及仪器图2-2 伯努利实验装置图装置由一个液面高度保持不变的水箱,与管径不均匀的玻璃实验管连接,实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。

水的流量由出口阀门调节,出口阀关闭时流体静止。

四、实验步骤及思考题3、关闭出口阀7,打开阀门3、5,排出系统中空气;然后关闭阀7、3、5,观察并记录各测压管中的液压高度。

思考:所有测压管中的液柱高度是否在同一标高上?应否在同一标高上?为什么?4、将阀7、3半开,观察并记录各个测压管的高度,并思考:(1)A、E两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?(2)B、D两管中,C、D两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?5、将阀全开,观察并记录各测压管的高度,并思考:各测压管内液位高度是否变化?为什么变化?这一现象说明了什么?五、实验数据记录.液柱高度 A B C D E阀门关闭半开全开实验二 雷诺实验一、实验目的1、 观察流体在管内流动的两种不同型态,加强层流和湍流两种流动类型的感性认识;2、掌握雷诺准数Re 的测定与计算;3、测定临界雷诺数。

《工程流体力学(水力学)》第二版 禹华谦 课后习题答案 西南交通大学出版社

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《水力学》李炜徐孝平主编 2000 年 6 月武汉水利电力大学出版社共 12 章全部习题的解答第一章1-1 解:3 3 3ρ 1.03g cm 1030kg m , 比重s 1.03, γ 10.094kN m1-2 解:2γ9789N /m3ρ 998.88kg m ,g 9.8?3 2μ gμ9.8 ×1.002 ×10 N ?S /m?6 2ν 1.003 ×10 m /sργ 9789?4γ11.82 × 0.15 ×10?5 2以上为水,以下为空气μρνν 1.089 ×10 N ?S /m g 9.81-3 解:d ν9 7dp ?K ?2.19 ×10 × ?1% 2.19 ×10 Pav1-4 解:3 3γ G v 0.678 /10 678kgf /m①用工程单位制:2 4ργ g 678 / 9.8 69.18kgfs /mγγ ×9.8N kgf 6644.4N m②用国单位制: (SI 制) :3ργ g 678kg m1-5 解:du u 1.531流速梯度 3.75 ×10 3sdy δ 0.4 ×10u3 2切应力τμ 0.1 ×3.75 ×10 3.75 ×10 Paδ2活塞所受的摩擦阻力 F τ A τπdl 3.75 ×10 ×3.14 ×0.14 ×0.16 26.38N1-6 解:作用在侧壁上粘性切力产生的力矩du r 0.2M A μr 2 πr h μω+1 2 ×3.14 × 0.2 × 0.4 × μ×101 + 68.3 μdy δ 0.003M 4.905∴μ 0.072Pa ?S68.3 68.31-7 解:2设u Ay +By +c; ①根据实际流体的无滑移现象,当 y0 时 u0∴C 0 (第三个常数项为零); ②∵y0.04m 时,u1m/sdu2则有 1A ×0.04 +B ×0.04; ③E 点的流体切应力为零,有 2Ay +B 0 , dy10.0016A + 0.04B 1 A ?625?则由联立方程求得解得:0.08A +B 0 B 50?du du-3?6τμυρ 1.0 ×10 ×1000 × 2 Ay+B )1 ×10 (-1250y+50 )dy dy-2当y0 处,τ 5 ×10 Pa-2当y0.02 处,τ 2.5 ×10 Pa当 y0.04 处,τ0 Pa由此可见均匀流横断面上切应力是呈直线分布的。

流体综合实验数据处理

流体综合实验数据处理

实验三实验报告一、实验设备的主要内容:⒈测定实验管路内流体流动的直管阻力和直管摩擦系数λ。

⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系曲线。

⒊在本实验压差测量范围内,测量阀门的局部阻力系数ζ。

4.练习离心泵的操作。

测定某型号离心泵在一定转速下,H(扬程)、N(轴功率)、η(效率)与Q(流量)之间的特性曲线。

5.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。

6.了解文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。

7. 测定节流式流量计(文丘里)的流量标定曲线。

8. 测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。

二、设备的主要技术数据:(1)流体阻力:1. 被测直管段:光滑管管径d—0.0080(m) 管长L—1.70(m) 材料:不锈钢粗糙管管径d—0.010(m) 管长L—1.70(m) 材料:不锈钢2. 玻璃转子流量计:型号测量范围精度LZB—25 100~1000(L/h) 1.5LZB—10 10~100(L/h) 2.53. 压差传感器:型号:LXWY 测量范围:200 Kpa4. 数显表:型号:501 测量范围:0~200Kpa5. 离心泵:型号:WB70/055 流量:20—200(1/h)扬程:19—13.5(m)电机功率:550(W)电流:1.35(A) 电压:380(V)(2)流量计测量:涡轮流量计:(单位:M3/h)文丘里流量计文丘里喉径:0.020m 实验管路管径:0.045m,(3)离心泵(1)离心泵流量Q=4m3/h ,扬程H=8m ,轴功率N=168w(2)真空表测压位置管内径d1=0.025m(3)压强表测压位置管内径d2=0.045m(4)真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.355m(5)电机效率为60%1.流量测量:涡轮流量计2.功率测量:功率表:型号PS-139 精度1.0级3. 泵吸入口真空度的测量真空表:表盘真径-100mm 测量范围-0.1-0MPa 精度1.5级4.泵出口压力的测量压力表:表盘直径-100mm 测量范围0-0.25MPa 精度1.5级(4)变频器:型号:N2-401-H 规格:(0-50)Hz(5)数显温度计:501BX三、实验设备的基本情况:1. 实验设备流程图:见图一图一、流体综合实验装置流程示意图1-水箱;2-离心泵;3-真空表;4-压力表;5-真空传感器;6-压力传感器;7-真空表阀;8-压力表阀;9-智能阀;10-大涡轮流量计;11-小涡轮流量计;12,13-管路控制阀;14-流量调节阀;15-大流量计;16-小流量计;17-光滑管阀;18-光滑管测压进口阀;19-光滑管测压出口阀;20-粗糙管阀;21-粗糙管测压进口阀;22-粗糙管测压出口阀;23-测局部阻力阀;24-测局部阻力压力远端出口阀;25-测局部阻力压力近端出口阀;26-测局部阻力压力近端进口阀;27-测局部阻力压力远端进口阀;28,29-U型管下端放水阀;30-U型管测压进口阀;31- U型管测压出口阀;32,33-文丘里测压出,进口阀;34-文丘里;35-压力缓冲罐;36-压力传感器;37-倒U型管;38-U 型管上端放空阀;39-水箱放水阀;40,41,42,43-数显表;44-变频器;45-总电源;2流体阻力的测量:水泵2将储水槽1中的水抽出,送入实验系统,经玻璃转子流量计15,16测量流量,然后送入被测直管段测量流体流动的阻力,经回流管流回储水槽。

西南交大工程流体力学实验参考数据与数据处理

西南交大工程流体力学实验参考数据与数据处理

流体静力学实验一、实验目的和要求1、掌握用测压管测定流体静压强的技能。

2、验证不可压缩流体静力学基本方程。

3、通过对流体静力学现象的实验分析,进一步加深基本概念。

二、实验仪器和设备静水压强测定仪,装置如图所示。

三、实验原理重力作用下流体静力学基本方程为:c z g p=+ρ式中,z 为单位重量液体的位能,也称位置水头;p/ρg 为单位重量液体的压能,也称压强水头。

如果自由表面压强p 0与当地大气压p a 压强相等时,液体内任一点相对压强可表示为:gh p ρ= 式中h 为液体自由表面下任一点液体深度。

四、实验步骤1、记录A 、B 点位置标高。

2、打开电源开关,按下减压按钮,同时观察测压管,使水箱形成一定的负压,然后松开按钮,待测压管水位稳定后,读取1~5号测压管读数。

3、按下常压按钮,同时观察测压管,使水箱为常压状态,然后松开按钮。

4、按下升压按钮,同时观察测压管,使水箱形成一定的正压,然后松开按钮,待测压管水位稳定后,读取1~5号测压管读数。

5、按下常压按钮,使水箱液面恢复常压状态。

五、实验原始记录1、记录有关常数12345A 点位置标高=0㎝,B 点位置标高=3㎝ 2、记录测量值六、实验数据计算1、 计算在上述两次测定(p 0>p a 和p 0<p a )中的A 点、B 点及水箱液面的绝对压强和相对压强。

答:(1)当p 0>p a 时: 绝对压强:Pa 1004.110)02685.0013.1(554⨯=⨯+=+='gh p p a A ρPa 10037.110)00294.004.1(55⨯=⨯-=-'='AB A B gh p p ρPa 10018.110)02156.004.1(5550⨯=⨯-=-'='gh p p A ρ 相对压强:Pa 1002685.010)013.104.1(55⨯=⨯-=-'=a A A p p pPa 10024.010)013.1037.1(55⨯=⨯-=-'=a B B p p pPa 10005.010)013.1018.1(5500⨯=⨯-=-'=a p p p (2)当p 0<p a 时:绝对压强:Pa 10032.110)0188.0013.1(554⨯=⨯+=+='gh p p a A ρPa 10029.110)00294.0032.1(55⨯=⨯-=-'='AB A B gh p p ρPa 10010.110)02156.0032.1(5550⨯=⨯-=-'='gh p p A ρ 相对压强:Pa 10019.010)013.1032.1(55⨯=⨯-=-'=a A A p p p Pa 10016.010)013.1029.1(55⨯=⨯-=-'=a B B p p pPa 10003.010)013.1010.1(5500⨯-=⨯-=-'=a p p p 2、根据计算结果验证:当p 0>p a 和p 0<p a 时:gp z g p z g p z B B A A ρρρ+=+=+00 答:(1)当p 0>p a 时:m 27.09800/1002685.005=⨯+=+g p z AA ρm27.09800/10024.003.05=⨯+=+g pz B B ρm 27.09800/10005.022.0500=⨯+=+gp z ρ 即gp z g p z g p z BB A A ρρρ+=+=+00 (2) 当p 0<p a 时:m19.09800/10019.005=⨯+=+g pz A A ρm19.09800/10016.003.05=⨯+=+g pz B B ρm 19.09800/10003.022.0500=⨯-=+gpz ρ即gp z g p z g p z B B A A ρρρ+=+=+00 3、计算测压管2和3在p 0>p a 和p 0<p a 时有色液体的重度γ/。

流体力学综合实验数据处理表

流体力学综合实验数据处理表

流体力学综合实验数据处理表水在管道内流动的直管阻力损失由附录查得水温t=20C时,密度3/2.998m kg =ρ粘度1001.0-⋅=s pa μ由公式ρph f ∆=(1) 22u d l h f ⋅⋅=λ(2) μρ⋅⋅=u d Re (3)可分别算出f h ,λ和Re 管内径管a=管b=管c d=0.02m 长度管a=管b=管c L=1m以a 管第一组数据为例 p ∆=10.32310⨯pa 则2.9981032.103⨯=f h =10.34(J/kg )平均流速201.014.3360013.11⨯⨯=u=9.85m/s 则λ=285.9134.1002.02⨯⨯⨯=0.0043 Re =001.02.99885.902.0⨯⨯=196645 管a流量()/3h m平均流速(m/s )压差(pa ) f h (J/kg)11.13 9.85 10320 10.34 0.0043 196645 8.99 7.95 6870 6.88 0.0044 158714 6.72 5.94 3660 3.67 0.0042 118586 4.86 4.30 2040 2.04 0.0044 85845 2.37 2.10 1690 1.69 0.0153 41924 0.660.58 1300 1.30 0.1546 11579 管b流量()/3h m平均流速(m/s )压差(pa ) f h (J/kg)11.90 10.53 12500 12.52 0.0045 210221 9.58 8.47 10590 10.61 0.0059 169095 7.50 8.47 6450 6.46 0.0059 132361 5.82 5.15 4660 4.67 0.0070 102815 3.53 3.12 2290 2.29 0.0094 62288 0.720.641810 1.810.176812777管c流量)/3h m平均流速(m/s )压差(pa ) f h (J/kg)5.39 4.77 15140 15.17 0.0267 95228 4.17 3.69 9120 9.14 0.0269 73667 3.48 3.08 62106.22 0.0262 61489 2.26 2.00 3320 3.33 0.0333 39928 1.23 1.09 1580 1.58 0.0532 21761 0.670.5912001.200.137911779局部阻力系数ς的计算由公式22u h f ⋅=ς 得22uh f =ς不同开度下截止阀的局部阻力系数ς管af h (J/kg )10.34 6.88 3.67 2.04 1.69 1.30 u 9.85 7.95 5.94 4.30 2.10 0.580.21 0.22 0.21 0.22 0.77 7.73 管 b f h (J/kg )12.52 10.61 6.46 4.67 2.29 1.81 u 10.53 8.47 8.47 5.15 3.12 0.640.23 0.30 0.18 0.35 0.47 8.84 管 c f h (J/kg )15.17 9.14 6.22 3.33 1.58 1.20 u 4.77 3.69 3.08 2.00 1.09 0.591.331.341.311.672.666.89离心泵的特性曲线杨程H=∑+++f h gu g p g p 22ρρ真表0≈∑fh离心泵轴功率N=传电电ηη⨯⨯N 离心泵的效率η是理论功率与轴功率的比值,即N N t =η 而理论功率t N 是离心泵对水所作的有效功,即)(102kw QH N t ρ= 以第一组数据为例计算H==⨯⨯⨯+⨯+⨯10201.014.3360002.20102.99818000102.998125000215.21 m O H 2N=95.075.01489⨯⨯=1.601(kw)=⨯⨯⨯=601.11022.99821.1502.20η 1.86Q (h m /3)20.02 18.10 16.02 14.04 12.00 10.26 8.13 6.12 4.07 2.07 P 表(pa) 125000 145000 `165000 180000 195000 205000 210000 215000 220000 225000 P 真(pa )18000 14000 10000 8000 4000 2000 1000 0 0 0 H(m O H 2) 15.2116.7318.2419.4520.4721.1921.5021.8122.2222.63N (kw ) 1.601 1.057 1.034 1.019 1.010 1.002 1.000 0.995 0.979 0.9721.862.802.772.622.382.121.711.310.900.47离心泵特性曲线思考与讨论1, 只管阻力产生的原因是什么?如何测定及计算?答:原因是流涕在管道内流动时,由于内摩擦力的存在,必然有能量的损耗,此损耗能量为直观阻力损失。

工程流体力学实验报告(3代学生样版)

工程流体力学实验报告(3代学生样版)

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“-”。

工程流体力学实验指导书(石油工程).

工程流体力学实验指导书(石油工程).
的总水头g u g p Z H 22
+
+=ρ(全压。注意这里的速度u为管道中心处的点流速,与截面平均速度v有所差异。但在紊流状态下两者之间差异有限。
另一种是测点处于管道壁面,称为普通测压管,测量对应截面的静压头,即只包含Z和
g
p ρ两项。全压与静压之差,称为动压,即g
u 22

三、实验准备工作
1、熟悉实验设备,分清毕托管测压管和普通测压管的区别以及各自表征的物理量。2、接上各导压胶管;
1号管
2号管
3号管
图5.1流体力学综合实验台示意图
四、实验步骤
1.熟悉仪器,记录有关数据。,
2.启动水泵,打开总进水闸阀,使水进入管道系统;打开1号管和2号管的进水闸阀,确认出水管有稳定出流。
3.检查压差计内是否有气泡。如有气泡,必须排除干净。
4.分别调整1号管和2号管进水闸阀,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,使用体积法测量实际流量Q (记录水箱高度,使用秒表记录时间。每管各做6次。将数据记录在表5.1中。
孔板流量计原理与文丘里流量计相同,根据能量方程和连续方程可得出不计阻力作用时的文德里流量计(孔板流量计的流量计算公式:
h K Q ∆=理
武中:
g
d
D d D k 24
2
2
22-=
π
(孔板;
g
D d A k 24
2
⎪⎭

⎝⎛-=
(文丘里
( (2211g
p z g p z h ρρ+-+
=∆根据实验室的设备条件,管道的实测流量Q实可由体积法测出。
3、水箱进水量调到合适位置,保持有少量溢水即可。如果进水量过大,将增大水箱液面处的位置波动,从而导致管道内压力波动。

流体流动阻力的测定数据处理

流体流动阻力的测定数据处理

五.实验数据记录与处理光滑管径1.5m 粗糙管径1.5m 层流管1m 温度25℃1.实验数据记录表表1 截止阀的相关原始数据表7 层流的相关原始数据表8 相关的处理数据表直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流动时, 阻力损失为:2***d *2u l p fρλ∆=湍流时的雷诺数为:μρdu R =e根据以上数据这里只作出光滑管和粗糙管的 ~Re 的的关系图由图可知: 光滑管在湍流区雷诺数与阻力系数呈反比的关系, 这与柏拉修斯式, 顾毓珍等公式基本相符由图可知: 粗糙管的阻力系数随着雷诺数的增大先增大后基本稳定的过程, 由于本实验处在完全湍流区, 区域内 , 对 均有影响, 且随着 的增大, 对 的影响越来越重要;相反, 对 的影响越来越弱。

可解释为, 一定时, 越大, 则层流底层相对越薄;当 增大到一定值后, 几乎所有的粗糙峰均暴露在湍流主体区内, 在大, 不变。

图1.流体阻力-离心泵联合实验流程1.水箱2、离心泵3、涡轮流量计4、层流水槽5、层流管6、截止阀7、球阀8、光滑管9、粗糙管10、突扩管11.孔板流量计12、流量调节阀排空排水入地沟图1 氧气吸收与解吸实验流程图1.氧气钢瓶9、吸收塔17、空气转子流量计2.氧减压阀10、水流量调节阀18、解吸塔3.氧压力表11.水转子流量计19、液位平衡罐4.氧缓冲罐12.富氧水取样阀20、贫氧水取样阀5.氧压力表13.风机21.温度计6.安全阀14.空气缓冲罐22.压差计7、氧气流量调节阀15.温度计23.流量计前表压计8、氧转子流量计16、空气流量调节阀24.防水倒灌阀。

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。

《工程流体力学》实验指导书

《工程流体力学》实验指导书

《工程流体力学》实验指导书适用专业:机械电子工程上海电机学院2014年9月目录实验一雷诺实验 (1)实验二局部水头损失实验 (5)实验三沿程水头损失实验 (10)实验一雷诺实验一、实验目的和要求1. 观察层流、湍流的流态及其转换过程;2. 测定临界雷诺数,掌握园管流态判别准则;3. 学习应用量纲分析法进行实验研究的方法,确定非圆管流的流态判别准数。

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 雷诺实验装置图1. 自循环供水器2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 恒压水箱5. 有色水水管6. 稳水孔板7. 溢流板8. 实验管道9. 实验流量调节阀10. 稳压筒11.传感器12. 智能化数显流量仪2. 装置说明与操作方法供水流量由无级调速器调控,使恒压水箱4始终保持微溢流的程度,以提高进口前水体稳定度。

本恒压水箱设有多道稳水隔板,可使稳水时间缩短到3~5分钟。

有色水经有色水水管5注入实验管道8,可据有色水散开与否判别流态。

为防止自循环水污染,有色指示水采用自行消色的专用色水。

实验流量由调节阀9调节。

流量由智能化数显流量仪测量,使用时须先排气调零,所显示为一级精度瞬时流量值。

水温由数显温度计测量显示。

三、 实验原理1883年, 雷诺(Osborne Reynolds)采用类似于图1所示的实验装置,观察到液流中存在着层流和湍流两种流态:流速较小时,水流有条不紊地呈层状有序的直线运动,流层间没有质点混掺,这种流态称为层流;当流速增大时,流体质点作杂乱无章的无序的直线运动,流层间质点混掺,这种流态称为湍流。

雷诺实验还发现存在着湍流转变为层流的临界流速c v ,c v 与流体的粘性ν、园管的直径d 有关。

若要判别流态,就要确定各种情况下的c v 值,需要对这些相关因素的不同量值作出排列组合再分别进行实验研究,工作量巨大。

雷诺实验的贡献不仅在于发现了两种流态,还在于运用量纲分析的原理,得出了量纲为一的判据——雷诺数Re ,使问题得以简化。

工程流体力学实验报告

工程流体力学实验报告

工程流体力学实验报告哎呀,这次的工程流体力学实验可真是让我开了眼界。

想当初,我以为流体力学就只是个高大上的学科,没想到在实验室里,真是一场精彩的“水上运动会”。

先说说那天的实验环境,实验室里充满了各种设备,有些像太空船的控制台,有些则像老爷爷的发明,真是五花八门。

光是看到那些闪闪发光的仪器,我的心情就像孩子看到糖果一样,别提多兴奋了。

实验开始之前,老师简单介绍了一下实验的目的和步骤。

乍一听,感觉复杂得像天书,但老师用通俗易懂的话把它拆解开来,简直是拨云见日。

我们这次的任务是研究不同流速下流体的行为。

没错,水就是我们的主角!说实话,看着水流动的时候,我的心里总是忍不住想象:这些水到底在想什么呢?是着急赶路,还是悠闲散步?哈哈,可能它们也会想:“这群人真奇怪,居然对我感兴趣。

”接下来的步骤更是让人兴奋。

我们分成小组,每组负责一个实验环节。

我的小组负责测量流速。

说到这里,大家一定想象到了那种紧张又兴奋的气氛。

我们拿着计量器,像侦探一样观察水流,恨不得每一滴水都不放过。

想象一下,几个人围在一起,眼神都亮了,像是发现了新大陆,简直是一幅好玩的画面。

实验开始了,水在管道里汩汩流动,发出轻微的“哗哗”声,那声音真是音乐般悦耳。

我们用不同的流量调节器调节水流速度,心里想着:“快来呀,水宝宝,咱们看看你能有多快!”每当看到水流速度加快,心里那个激动啊,真是像打了鸡血。

然后,我们就开始记录数据,真是看似简单的过程,却让人感到无比的重要。

数据像是我们的宝贝,得好好保存!不过,实验过程中也不乏搞笑的插曲。

我的一个小伙伴因为太兴奋,竟然把手里的记录本掉进了水里。

看着那本书在水中漂浮,我们都笑得前仰后合,心想:“这下水里有记录了,真是开了眼界。

”实验室的气氛瞬间轻松了不少,大家的笑声回荡在墙壁之间,仿佛连水流都被我们的快乐感染了。

随着实验的深入,我们慢慢意识到,流体的行为真的有它的规律。

比如,当流速增加的时候,水流的形状会发生变化,这可是让我们大开眼界的发现。

流体力学动量定理实验数据处理

流体力学动量定理实验数据处理

流体力学动量定理实验数据处理
实验数据处理流程如下:
首先,收集实验所涉及的数据。

这些数据包括流体介质的质量、速度以及应用在流体上的力。

确保记录每个数据的准确数值。

计算流体的动量。

根据流体的质量和速度,使用动量=质量×速度。

对实验中施加在流体上的力进行处理。

将施加在流体上的力数据转换为动量变化率。

这可以通过力的变化率=施加力的时间导数。

根据流体力学动量定理,动量的变化率等于施加在流体上的力的总和。

使用总动量变化率=Σ(力的变化率)。

对实验数据进行统计分析。

计算总动量变化率的平均值和标准差,以评估实验结果的可靠性。

如果有多组实验数据,计算每组数据的动量变化率,并计算其平均值和标准差。

进行误差分析。

比较实验结果与理论预期值,计算误差百分比以评估实验的准确性和精确度。

将实验结果进行图表化展示。

工程流体力学及水力学实验报告材料及分析报告讨论

工程流体力学及水力学实验报告材料及分析报告讨论

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。

工程流体力学实验报告

工程流体力学实验报告

工程流体力学实验报告工程流体力学实验报告引言工程流体力学是研究流体在工程领域中的运动和力学性质的学科。

实验是工程流体力学研究中不可或缺的一部分,通过实验可以验证理论,探究流体的行为和特性。

本实验报告旨在介绍并分析工程流体力学实验的设计、方法、结果和讨论。

一、实验目的本次实验的目的是研究流体在管道中的流动特性,通过测量流体的压力、流速和管道摩阻系数等参数,探究不同条件下的流体流动规律。

二、实验装置和方法本次实验使用的装置包括一段直径为D的水平圆管、压力传感器、流速计和流量调节阀等设备。

实验方法主要分为以下几个步骤:1. 准备工作:根据实验要求选择合适的管道直径和长度,将管道安装在实验台上,并连接好压力传感器、流速计等设备。

2. 流量调节:通过调节流量调节阀控制流体的流量,保持一定的实验条件。

3. 测量压力:利用压力传感器测量管道中的压力,并记录下来。

在不同流量条件下进行多次测量,确保数据的准确性。

4. 测量流速:使用流速计测量管道中的流速,并记录下来。

同样地,在不同流量条件下进行多次测量。

5. 数据处理:根据测量得到的数据,计算出流体的摩阻系数、雷诺数等参数,并进行数据分析和比较。

三、实验结果和讨论根据实验数据,我们可以绘制出不同流量条件下的压力-流速曲线和压力-摩阻系数曲线。

通过观察曲线的变化趋势,我们可以得出以下结论:1. 流体的摩阻系数与流速成正比,即流速越大,摩阻系数越大。

这与工程流体力学中的理论预测相符合。

2. 随着流速的增加,管道中的压力也随之增加。

这是由于流体在管道中的摩擦力增加导致的。

3. 在一定流速范围内,压力和流速之间存在线性关系。

然而,在流速达到一定阈值后,压力增加的速率会减缓,这是由于流体达到了临界状态,流动变得不稳定。

通过实验结果的分析,我们可以更好地理解流体在管道中的流动特性,为工程实践提供参考和指导。

四、实验误差和改进在实验过程中,可能会存在一些误差,例如仪器的精度限制、实验条件的不完全控制等。

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告引言流体力学是一个涉及流体运动的物理学科,其应用广泛。

流体力学综合实验旨在通过实验手段了解流体的一些基本性质,例如流体的速度、流量、压强等,熟悉流体力学中的基本定律和实验方法。

实验一:流量计测量流量计是一种测量流体性质的仪器,主要用于测量泵站、水箱等液体的流量。

本实验中使用的流量计为硬质异形喉流量计。

实验步骤:1. 装置实验装置:将异形喉流量计、水泵、水箱依次安装,并用软管把它们连接。

2. 调整水泵流量:根据实验要求将水泵的流量调整到合适的大小。

3. 开始测量:打开水泵,记录下从流量计出口处流出的水的体积以及流量计的读数,再根据流量计的刻度推算出水流的流速和流量。

实验数据:开度(mm)流量计读数(L/min)流量(L/s)流速(m/s)2.5 13 0.22 0.00585 26 0.43 0.01157.5 38 0.63 0.016810 51 0.85 0.022712.5 63 1.05 0.02815 76 1.27 0.034图1:异形喉流量计的流量-开度关系图分析与讨论:根据图1和实验数据可以得出,流量计的读数与开度呈现一定的线性关系。

开度越大,流量计的读数越大,流速也越大。

在实验过程中,当我们把开度从2.5mm变为15mm,流量增加了大约6倍。

通过流量计的读数,我们可以得知水流的流量以及流速等重要参数。

同时,我们还可以发现,开度最小值并不是0,这意味着即使在开口部分受到一定阻碍,流量计的测量结果仍然是准确的。

实验二:伯努利实验伯努利实验是流体力学中的一个经典实验,它通过测量流体流经不同断面时的压力,探究了液体压强、流速、密度之间的关系。

2. 调整水平和仪器位置:调整U型水槽、压力计以及水箱等位置,使之处于同一水平面上,并调整压力计的刻度。

3. 开始测量:打开水箱的水龙头,让水从U型水槽中流过,通过测量不同位置的压力差,计算出该处的流速和流量。

高度(cm)压强(pa)流速(m/s)动压(pa)静压(pa)通过实验二,我们可以得到以下结论:1. 伯努利定理得到了证实,流速与压力之间确实成线性关系。

力学实验的综合分析与数据处理

力学实验的综合分析与数据处理

力学实验的综合分析与数据处理教案主题:力学实验的综合分析与数据处理引言部分:力学实验是物理学中重要的实践环节,通过实验可以更好地理解力学原理和物体运动规律。

然而,仅仅进行实验并不足以对实验数据进行深入的分析和处理。

本教案将介绍力学实验的综合分析与数据处理方法,帮助学生更好地理解和运用实验数据,进一步提升实验的教学效果。

本教案分为如下几个部分进行论述。

一、实验目的和原理1. 实验目的:明确实验的目标和意义,例如研究某一物体的运动规律或验证某一物理定律。

2. 实验原理:简要介绍所涉及的力学原理,例如牛顿第二定律、动量守恒定律等。

二、实验装置和实验步骤1. 实验装置:列举实验所需的仪器设备,并对其功能和使用方法进行介绍。

2. 实验步骤:详细描述实验的操作步骤,包括实验前的准备工作、实验过程中的操作要点以及实验后的清理工作。

三、实验数据记录与处理1. 数据记录:指导学生在实验过程中准确记录数据,包括所测量的物理量及其数值。

2. 数据处理:介绍常用的数据处理方法,如平均值的计算、数据的图表化展示、误差的分析和计算等。

同时,引导学生探究数据处理方法的原理和适用范围。

四、实验结果的综合分析与讨论1. 实验结果:对实验数据进行分析整理,将其呈现在表格、图形等形式中,以更直观地展示实验结果。

2. 分析与讨论:针对实验结果,引导学生提出问题并进行深入的分析和讨论,如数据的合理性评价、实验结果与理论预期的比较、实验误差的来源等。

五、实验结论与反思1. 实验结论:总结实验的结果和分析,得出科学的结论。

2. 实验反思:对实验过程中可能存在的问题和不足进行反思,并提出改进的建议。

六、实验拓展与应用1. 实验拓展:推荐相关的实验拓展内容,帮助学生进一步提升实验能力和科学素养。

2. 实验应用:介绍实验在实际生活和科学研究中的应用领域,激发学生对物理学的兴趣和学习动力。

结语部分:力学实验的综合分析与数据处理是物理学学习中重要的环节,通过深入理解实验数据,学生可以更好地掌握物理原理和科学方法。

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流体静力学实验一、实验目的和要求1、掌握用测压管测定流体静压强的技能。

2、验证不可压缩流体静力学基本方程。

3、通过对流体静力学现象的实验分析,进一步加深基本概念。

二、实验仪器和设备静水压强测定仪,装置如图所示。

三、实验原理重力作用下流体静力学基本方程为:c z g p=+ρ式中,z 为单位重量液体的位能,也称位置水头;p/ρg 为单位重量液体的压能,也称压强水头。

如果自由表面压强p 0与当地大气压p a 压强相等时,液体内任一点相对压强可表示为:gh p ρ= 式中h 为液体自由表面下任一点液体深度。

四、实验步骤1、记录A 、B 点位置标高。

2、打开电源开关,按下减压按钮,同时观察测压管,使水箱形成一定的负压,然后松开按钮,待测压管水位稳定后,读取1~5号测压管读数。

3、按下常压按钮,同时观察测压管,使水箱为常压状态,然后松开按钮。

4、按下升压按钮,同时观察测压管,使水箱形成一定的正压,然后松开按钮,待测压管水位稳定后,读取1~5号测压管读数。

5、按下常压按钮,使水箱液面恢复常压状态。

五、实验原始记录1、记录有关常数12345A 点位置标高=0㎝,B 点位置标高=3㎝ 2、记录测量值六、实验数据计算1、 计算在上述两次测定(p 0>p a 和p 0<p a )中的A 点、B 点及水箱液面的绝对压强和相对压强。

答:(1)当p 0>p a 时: 绝对压强:Pa 1004.110)02685.0013.1(554⨯=⨯+=+='gh p p a A ρPa 10037.110)00294.004.1(55⨯=⨯-=-'='AB A B gh p p ρPa 10018.110)02156.004.1(5550⨯=⨯-=-'='gh p p A ρ 相对压强:Pa 1002685.010)013.104.1(55⨯=⨯-=-'=a A A p p pPa 10024.010)013.1037.1(55⨯=⨯-=-'=a B B p p pPa 10005.010)013.1018.1(5500⨯=⨯-=-'=a p p p (2)当p 0<p a 时:绝对压强:Pa 10032.110)0188.0013.1(554⨯=⨯+=+='gh p p a A ρPa 10029.110)00294.0032.1(55⨯=⨯-=-'='AB A B gh p p ρPa 10010.110)02156.0032.1(5550⨯=⨯-=-'='gh p p A ρ 相对压强:Pa 10019.010)013.1032.1(55⨯=⨯-=-'=a A A p p p Pa 10016.010)013.1029.1(55⨯=⨯-=-'=a B B p p pPa 10003.010)013.1010.1(5500⨯-=⨯-=-'=a p p p 2、根据计算结果验证:当p 0>p a 和p 0<p a 时:gp z g p z g p z B B A A ρρρ+=+=+00 答:(1)当p 0>p a 时:m 27.09800/1002685.005=⨯+=+g p z AA ρm27.09800/10024.003.05=⨯+=+g pz B B ρm 27.09800/10005.022.0500=⨯+=+gp z ρ 即gp z g p z g p z BB A A ρρρ+=+=+00 (2) 当p 0<p a 时:m19.09800/10019.005=⨯+=+g pz A A ρm19.09800/10016.003.05=⨯+=+g pz B B ρm 19.09800/10003.022.0500=⨯-=+gpz ρ即gp z g p z g p z B B A A ρρρ+=+=+00 3、计算测压管2和3在p 0>p a 和p 0<p a 时有色液体的重度γ/。

2354/)(h h h h g --=ργ当 p 0>p a 时:3/KN/m 782.76.324.39)0.224.27(9800=--⨯=γ 当p 0<p a 时:3/KN/m 784.70.385.34)0.222.19(9800=--⨯=γ七、实验结果分析及思考题回答1、如经过2号管液面取一水平面,则水平面上各点液体(分别在1、2、3、4、5号管上)哪些是处在同一等压面上?答:2、3在同一等压面上,1、4、5在同一等压面上。

2、当p 0>p a 和p 0<p a 时,4、5号管水面标高差分别表示什么? 答:当p 0>p a 时,4、5号管水面标高差表示水箱液面相对压强。

当p 0<p a 时,4、5号管水面标高差表示水箱液面的真空值。

文丘里流量计实验一、实验目的和要求1、通过测定流量系数,掌握文丘里流量计测量管道流量的技术。

2、掌握气—水多管压差计测量压差的技能。

二、实验仪器和设备文丘里实验仪、量筒、秒表三、实验原理如下图所示:文丘里管前1-1断面及喉管处2-2断面,该两处截面面积分别为A 1、A 2,两处流速分别为v 1、v 2。

gvg p z g v g p z 222222221111αραρ++=++(1)及连续性方程:即:(2)由(1)、(2)两式联立可得:hK g p z gp z g d d d Q ∆=+-+-=)]()[(21)(422114222121ρρπ(3)式中,K 为文丘里流量计常数△h 为两断面测压管水头差 )()(2211gp z g p z h ρρ+-+=∆ 由式(3)算得的流量为不考虑阻力的理论流量,即Q =Q 理论,而实际通过的流量Q 实际恒小于Q 理论,引入一无量纲系数μ对所测流量Q 理论进行校正。

即:(4)2211A v A v Q ==44222211d v d v Q ππ==hK Q Q ∆μμ==理论实际1)(2442121-=d dg d K π式(4)中的μ为文丘里管的流量系数。

通过实验测得实际流量Q 实际及水头差△h ,便可以测得文丘里管的流量系数μ(5)四、实验步骤1、记录各有关实验常数。

2、打开电源开关并打开调节流量阀,待水流稳定后,读取各测压管的液面读数h 1、h 2、h3、h 4,并用秒表、量筒测定流量。

3、逐次改变调节流量阀,改变流量,重复步骤2,注意调节阀门要缓慢,要使测压管内有水柱。

4、把测量值记录在实验表格内,并进行有关计算。

5、实验结束,关闭电源开关。

五、实验原始记录1、记录有关常数d 1 =1.40㎝, d 2 =0.70㎝2、记录测量值六、实验数据计算 1、计算原理Q 实际的测量方法是体积法,计算公式为: ,V 、t 的值见上表。

气—水多管压差计测得的测压管水头差为:,其中h 1、h 2、h 3、h 4的值见上表。

Q 理论的值由式(3)算得,文丘里管流量系数μ由式(5)算得。

2、计算结果K =17.597㎝2.5/st V Q =实际h K Q ∆实际=μ4321h h h h h -+-=∆取文丘里管流量系数μ的平均值得:μ=0.965 七、实验结果分析及思考题回答1、为什么计算流量Q 理论与实际流量Q 实际不相等? 答:因为实际流体在流动过程中受到阻力作用、有能量损失(或水头损失),而计算流量是假设流体没有阻力时计算得到的,所以计算流量恒大于实际流量。

2、若文丘里流量计不是水平安装、其计算流量公式是否要改变?为什么?答:计算流量公式不变。

因为若文丘里流量计不是水平安装的,使得式(3)中的z 值变化,而测压管水头gpz ρ+是不变的,所以计算流量式(3)不变。

管路沿程水头损失实验一、实验目的和要求1、掌握管道沿程阻力系数λ的测量技术。

2、通过测定不同雷诺数Re 时的沿程阻力系数λ,从而掌握λ与Re 等的影响关系。

二、实验仪器和设备沿程阻力实验仪、电子测量仪、天平秤、秒表、温度计、水桶三、实验原理由达西公式 ,可得到:(1)g v d L h f 22λ=22Lv gdh f=λ式(1)中:d 为管道直径,L 为研究管段的长度,h f 为管段沿程水头损失,由电子测量仪测量,v 为断面平均流速,可通过测流量和时间的方法求得。

雷诺数Re 值为υvd =Re (2)式(2)中,υ为运动粘度,由流体的温度计算。

四、实验步骤1、记录各有关实验常数。

2、打开有关阀门,接通电源,启动水泵。

3、把调节流量阀门开到最大,待水流稳定后,记录电子测量仪读数及管道出口处的水温,再用水桶接一定量水,同时用秒表计时,然后用天平秤量水的质量,记下有关数据。

4、逐次调节流量阀门,使流量逐次变小,把测量值记录在实验表格内,并进行有关计算。

5、实验结束,关闭电源开关。

五、实验原始记录1、记录有关常数管径d =0.69㎝,测量段长度L =85㎝,水温t =31℃运动粘度 7.86×10-3㎝2/s2、记录测量值=++=2000221.00337.0101775.0tt υ六、实验数据计算七、实验结果分析及思考题回答1、绘制λ~Re 曲线图lg(100λ)lg(Re) 从上图可见,各试验点的连线近似直线,即λ与Re 的关系为线性关系。

再从λ~Re 所在区域Re 的值来考虑,可知曲线λ~Re 处于光滑管区。

3、 如在同一管道中以不同液体进行实验,当流速相同时,其水头损失是否相同?答:由沿程水头损失式 可知,在同一管道中以不同液体进行实验,当两液体流速相同时的水头损失只与沿程损失系数λ有关。

而影响λ的因素有两种,即雷诺数Re 和管道相对粗糙度d∆,两流体的雷诺数Re 是不同的,相对粗糙度d∆是相同的。

当流体处于层流区、层紊过渡区、或水力光滑区时,沿程损失系数λ只与雷诺数Re 有关,所以水头损失h f 不同。

当流体处于过渡粗糙区时,沿程损失系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度d∆都有关,所以水头损失h f 不同。

当流体处于水力粗糙区时,沿程损失系数λ只与相对粗糙度d∆有关,所以水头损失h f 相同。

3、若同一流体经两个管径相同、管长相同、而粗糙系数不同的管路,当流速相同时,其水头损失是否相同? 答:由沿程水头损失式 可知,同一流体经两个管径相同、管 长相同的管路,当流速相同时的水头损失只与沿程损失系数λ有关。

此时两流体的雷诺数Re 是相同的,而相对粗糙度d∆是不同的。

当流体处于层流区、层紊过渡区、或水力光滑区时,沿程损失系数λ只与雷诺数Re 有关,所以水头损失h f 相同。

当流体处于过渡粗糙区时,沿程损失系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度d∆都有关,所以水头损失h f 不同。

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