水力学实验指导书

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1、实验一静水压强实验一、目的1、加深理解静水力学基本方程p=p0＋γh；2、加深理解等压面的概念。二、装置三、操作1、打开排气阀，使密闭容器内部与大气相通。此时p0=pa，观察液体表面及各测压管情况，记录数据；2、关闭排气阀，提升罐上升加压。p0>pa，观察液体表面及各测压管情况，记录数据；3、打开排气阀，使容器内回到p0=pa情况，然后再关闭排气阀开关。提升罐下降降压，此时p0

2、与测压管排液面差是否一致？2、三种情况下存在哪些等压面？3、储水罐排点水后关闭，此时相当于什么情况？4、实验中存在毛细上升高度的影响吗？如有，是否需要校正数据？5、已知水的密度，如何设计测量煤油的密度？实验二雷诺实验一、目的1、观察液流运动二种型态；2、测定Rek下=。二、装置（示意图）三、操作1.实验准备。辅助器材：秒表、量筒、温度计。水箱保持溢流供水。2.阀门由小逐渐开大，观察层流→紊流的变化；3.阀门由大逐渐变小，观察紊流到层流的变化。在临界转变状态测定流量和水温度。4.计算Rek下；5.重复2~4三次，计算Rek

3、下的均值。实验记录表：次数水量（ml）时间（秒）流量（ml/秒）临界vk（cm/s）临界Rek备注123管径d=25mm水温t=℃经验公式：ν=公式中ν单位为cm2/s，t为水温℃思考题：实验中有哪些因素影响Rek下测定的精度？四、实验报告根据实验情况完成报告。实验三伯努力方程实验一、目的1、验证伯努力能量方程，加深对方程的理解；2、根据实验数据，分析各断面各水头值变化的原因，选择一次稳定流量时，绘制测压管水头线、总水头线；3、用文丘里流量计计算流量，与实测流量对比，计算流量系数μ，分析；4、观察并理解毕托管测流速原理。

4、二、装置示意图其它几何尺寸：d1=d3=d4=14mmd2=25mmz=13.5cmH=52.5cm以及计算中可能用到的数据l01=18cml12=32.5cml23=28.5cml34=34.5cm。断面1-1、2-2、3-3、4-4分别各接出2个测压管，一个在管壁上，一个面向水流方向开口。这样同一断面上二测压管水位差值就是断面中心点速度水头值。实际装置图见下图。三、原理能量方程：（z1++）=（z2++）+hw基本规律：H0>H1>H2>H3>H4文丘里流量计原理：2-2与3-3断面，有能量方程（+）=（+）+h23

5、设（－）=Δh，则Δh=（－）+h23Δh=＋h23忽略h23有Q计=K式中K=实际上，考虑到实际水头损失h23的存在，Q实际应该为=K，这样按K计算的公式较实际偏大些，因此实际值应该加个流量系数μ（0.95~0.99）Q计=μK一、操作1、实验准备。水箱保持溢流供水。检测测压管是否漏水和有气泡，如有，排除。校正读数用标尺；2、阀门开到大（小）、中（中）、小（大），稳定，观测各测压管读数，测量流量，记录数据。这里的三中状态均应该保持测压管中有数据可读（即有压流动状态）；3、选择一次大流量情况下，绘制测压管水头线和总水头线

6、（3-4断面间和4断面到出口可定性画出）。不同断面各水位数据断面z(cm)+hw流量（ml/s）0-01-12-23-34-452.5052.50052.50h01=h12=h23=h34=注：用实测流量计算后填入，可与比较。思考题：1.可否用1-2断面数据计算流量？2.2-3断面间水位的急剧变化主要是什么原因引起的？3.实验中，试分析哪段是压力大流向压力小，哪里是压力小流向压力大？（位置、速度也类似分析）一、实验报告根据实验情况完成报告。实际实验中，每次只需要记录0、1-2、3-4、5-6、7-8测压管读数和流量即可。

7、实验四沿程阻力系数测定实验一、目的1、掌握沿程阻力系数测定方法；2、根据实验数据，绘制关系曲线及；3、将实测结果与莫迪图作对比分析讨论；4、分析沿程阻力系数影响因素。二、装置有关常数：d=f14㎜L=1000㎜水温=℃一、原理均匀流沿程水头损失计算公式为：，则λ为沿程水头损失系数，l为上下游量测断面之间的管段长度；d为管道直径，V为断面平均流速。若在实验中测得△h和断面平均流速，则可直接得到沿程水头损失系数。不同流动形态的沿程水头损失与断面平均流速的关系是不同的。层流流动中的沿程水头损失与断面平均流速的1次方成正比。紊流

8、流动中的沿程水头损失与断面平均流速的1.75～2.0次方成正比（见图1）。图2为断面流速分布规律。图1hf-v关系曲线图2断面流速分布规律一、操作1、实验准备。水箱保持溢流供水。检测测压管是否漏水和有气泡，如有，排除。校正读数用标尺；2、阀门从大到小，进行多组实验，记录不同情况下的水头损失，测量流量和水温；3、根据实