《流体力学》

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1、《流体力学》实验指导书（理工类）课程名称：专业班级：学生学号：学生姓名：所属院部：指导教师：10实验1静水压强实验序号学时数2使用专业土木工程一、实验目的和要求1．加深对水静力学基本方程物理意义的理解，验证静止液体中，不同点对于同一基准面的测压管水头为常数（即）。2．学习利用型管测量液体密度。3．建立液体表面压强，的概念，并观察真空现象。4．测定静止液体内部、两点的压强值。二、实验仪器和设备水静力学实验仪，在一全透明密封有机玻璃箱内注入适量的水，并由乳胶管将水箱与一可升降的调压筒相连，水箱顶部装有排气阀,可与大气相通，可以控制容器内表面压强，型管

2、压差计所装液体为油，，通过升降调压筒可调节水箱内液体的表面压强，如图1-1所示。10三、实验原理及方法在重力作用下，水静力学基本方程为，它表明：当质量力仅为重力时，静止液体内部任意一点对同一基准面的与两项之和为常数。重力作用下，液体中任一点静水压强，为液体表面压强。为正压，为负压，负压可以用真空压强或真空高度表示：重力作用下，静止均质液体中的等压面是水平面。利用相互连通的同种液体的等压面原理，可求出待求液体的密度。四、实验步骤1．熟悉仪器，测记有关常数。2．将调压通放置适当高度，打开排气阀，使水箱内的液面与大气相通，此时液面压强。待水面稳定后，观察

3、型压差计的液面位置，以验证等压面原理。3．关闭排气阀，将调压筒升至某一高度，此时水箱内液面压强，观察各测压管的液面高度变化并侧记液面标高。4．继续提高调压筒，再做两次。5．打开排气阀，使之与大气相通，待液面稳定后再关闭（此时不要移动调压筒）。6．将调压筒降低至某一高度，此时10，观察各测压管的液面高度变化并侧记标高，重复两次。7．将调压筒升至适当位置，打开排气阀，实验结束。五、实验注意事项1．升降调压筒时，应轻拉轻放，每次调整高度不宜过大。2．在侧记测压管液面标高时，一定要待液面稳定后再读。若未变而测压管水面持续变化时，则表明阀门漏气，应采取修复措

4、施。六、思考题1．什么情况下3、4两根测压管的高度相同？2．液面标高与相等吗？为什么？3．调压筒的升降为什么能改变液面压强？4．实验时，密闭容器内的水面能不能低于点？为什么？10实验2毕托管测流速实验序号学时数2使用专业土木工程一、实验目的和要求1．了解毕托管的构造和测速的基本原理。2．掌握毕托管测点流速的方法。3．测定圆管过水断面上中垂线的流速分布。4．测出过水断面的平均流速。二、实验仪器和设备实验在直径，底坡为0的玻璃水管中进行。用橡皮管连接毕托管与测压管（或压差计），以便测量压差。毕托管可以沿过水断面中垂线移动，以便测量过水断面的中垂线上不同

5、点的流速。毕托管测速原理如图2-1所示。三、实验原理及方法毕托管测速仪，毕托管是古老的测速仪器，如图2-1所示。它是一根一端弯曲的细管，将其开口端放在①点，并正对着流体的流动方向。①点处的液体具有动能，速度为，当液体流入细管中后即不再流动，所以管中②点处的流速，即全部动能转换成势能，会出现弯管中液面比测压管中液面升高。对于①点处质量为，重量为的微小水体，其具有的动能是。当水体进入弯管到达②点处，流速变为0，该微小水体的动能全部转化为势能，即于是可得可见弯管与测压管的液面高差即表示水流中①点处的单位动能。若将关系式10改写为，则只要测出毕托管中的测压

6、管液面高差，即可按上式计算出一点的流速值。四、实验步骤1．熟悉仪器，记录有关常数。2．排气：通过调节进水阀门和出水阀门，将仪器管内的空气排尽。3．在毕托管拟测的过水断面上，使管头小孔正对流向，即可开始施测。4．在过水断面中垂线上，依次施测，共测5点，如图2-2所示。同时，记录每次的测压管读数。5．用仪器配置的标有体积刻度的水槽测流量，以便计算平均流速。五、实验注意事项1．施测时，毕托管必须正对流向。2．毕托管每换一点测时，须等到测压管水面稳定后再读数。六、思考题1．使用毕托管测速之前，为什么要排气？2．毕托管测速时，为什么探头必须正对水流方向？3．

7、用毕托管测出的速度是瞬时流速、时均流速、脉动流速中的哪一种？为什么？10实验3能量方程实验序号学时数2使用专业土木工程一、实验目的和要求1．观察恒定流情况下，当管道断面发生改变时水流的位置势能、压强势能、动能的转化规律，加深对能量方程的物理意义及集合意义的理解。2．观察均匀流、渐变流断面及其水流特征。3．测定管道的测压管水头及总水头值，并绘制管道的测压管水头线及总水头线。二、实验仪器和设备实验仪器设备如图3-1所示。三、实验原理及方法实际液体在有压管道中作恒定流动时，其能量方程如下：它表明：液体在流动的过程中，液体的各种机械能（单位位能、单位压能、

8、和单位动能）是可以相互转化的。但由于实际液体存在粘性，液体运动时为克服阻力而要消耗一定的能量，也就是一部分机械能转化为热能