流体力学实验指导书

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1、流体力学实验指导书张莹编写南昌大学机电工程学院2006年2月8目录一、实验一圆管沿程损失试验………………………………………1二、实验二雷诺试验…………………………………………………68试验一圆管沿程损失实验一、实验目的：1.巩固对圆管稳定的均匀流动中沿程损失规律的认识。2.掌握沿程阻力系数的测试原理及测定方法3.熟悉实验中数据处理及图形绘制的基本知识二、实验装置1.水力实验台一台实验水流方向：水箱水泵进水阀分流阀整流器实验仪器调节阀计量筒放水阀技术性能：实验台：外型尺寸1500mm650mm900mm水泵：流量：/小时扬

2、程：45m功率：5550W转速：2900计时仪：最大时限999.9秒偏差：秒量筒偏差电压220V计量筒放水阀水箱进水阀分流阀整流器回水槽接水器电源开关水泵实验段调节阀滤阀82．CCY86长管仪一台如下图所示，长管仪CCY86有实验管道（及其支架）和测压计两部分组成基本参数如下：管材：黄管内径：毫米实验段长度：储汞筒L水平调节螺丝联接螺丝导压管测压管刻度尺排气孔旋塞实验管道皮囊阀旋阀储汞筒进气单相阀3．数字式电子计时一台二、准备工作：1.将水箱清洗后，注入清洁水2.装好仪器，调整仪器螺钉，使仪器处于水平3.将数字式计时仪器

3、置于台上，接通电源，将容量选择键按下，量筒放水阀置于计量位置，计时仪开始计时。待停止计时2秒后，计下读数，放水阀放下，计时仪面板指示灯灭时，放水完毕4.容量一般选择小流量为200ml，大流量为600-1200ml，按动选择键后，必须按清零按钮，指示灯亮（说明：启动电源后，该实验装置必须运行5-10分钟，待稳定后，开始实验）5.打开排气孔旋塞后，将两孔关死。（此时有少量水流出出水口）6.关闭进水阀，缓缓拧松输汞阀，同时由皮瓤加压，待汞液高度上升到测压管高度一半时，将输汞阀迅速关死。7.开大出水阀，逐渐开大进水阀，并注意水银

4、液面应平稳改变，直至右管水银面接近最大刻度，同时左管水银面刻度在“0”以上，并能稳定时，读出8、，并且按下数字式定量计时仪上的清零和容量选择键600ml，打上放水阀，数字开始跳跃，待数字不变时，记录下此时的时间t值，打下放水阀，并按下清零键。一、实验原理1.由实际流体伯努利方程：2.由沿程损失（1）当为汞柱时其中（2）当为水柱时其中3．其中：4．根据已知、及为水银柱或水柱，算出A，B值备用，注意单位为mm，单位为ml/s五、实验步骤1.打开出水阀门到最大开度，关闭进水阀门，然后打开电源。2.中间打开进水阀门（注意：不可突

5、然开大）至升高至接近500mm,同时时，水银面稳定后，打开（向上扳起）放水阀，待数字式记时仪上的时间不变时，读出第一组数据：、、Q、T、（注意：读数期间、不能变）然后打下放水阀，计时仪清零。81.调小出水阀门使值减小（增大，减小），在水银面稳定后，打上放水阀，待数字式计时仪上的时间不变时，读出第二组数据，然后放水，清零。2.反复进行步骤3，共测出10-15组数据。出水阀门的调节量以第一次调整增大，减小，各改变25mm左右，以后调整量逐次减小，最后一次调到=25~30mm即可.(注意：第一次关小出水阀时，、不会马上改变)3

6、.试验结束后关闭进水阀门，然后关闭电源。六、数据整理与实验报告：1．根据测出水温，求出平均水温值，用插值法查取运动粘度值平均T=平均=2．根据实验原理，算出、和B值注意：（1）取水银柱和水柱时，分别对应、值(2)注意单位3．分别计算、、、、记入表中4．在坐标纸上根据、的实际范围，取好坐标，并根据测量结果，在图中找到实验点位置，以符号“”画出，实验点取在“”中心。5．根据图中实验点位置的平均变化规律（不考虑误差较大的点）画出圆滑的曲线七、问题1.本实验的目的是什么？2.数据处理和画实验曲线时应注意什么问题？8数据记录及数据

7、处理表项目序号12345678910111213148实验二：雷诺实验一．实验目的：测定层流与紊流两种流态的水头损失与断面平均流速的关系.二．实验原理：流体有层流及紊流两种流动形态．层流的特点是流体的质点不混掺成线线运动．在紊流中流体的质点互相混掺．其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象．不同的流态沿程水头损失不同，层流的沿程水头损失与流速的一次方成正比．即,紊流的沿程水头损失与流速的m次方成正比例，即，m=1.75~2.0.沿程水头与损失与流速v的关系可有能量方程导出当管径不变时，则值用压差计读出．在圆管中采用雷

8、诺数来判别流动形态．三．实验要求：1:观察层流紊流现象,并计算雷诺数.2:绘制水头损失和断面平均速度v的对数关系曲线．即曲线．并计算图中斜率m.四．实验设备：8五．实验步骤：１．熟悉仪器，测记有关常数２．启动抽水机，打开进水开关，使水箱充水，并保持溢流，使水位恒定３．检查尾阀K全关时，压差计液面是否齐平，若不平，则需