工程流体力学实验指导书 含说明

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1、流体力学实验说明1、每个班5人一组，每组选做2个实验；2、实验地点：东二楼老楼一楼流体力学实验室（进大门左手边）；3、各班班长节后与张维（15072387762）联系，确定实验时间及实验项目；4、实验完成后第八周由各班班长将实验报告上交至张维处。（实验报告中只需写做过的两个试验）工程流体力学实验指导书与报告班级：_________________姓名：_________________华中科技大学船海学院性能实验室(一)不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺里方程)实验一、实验目的要求1．验证流体恒定总流的能量方程；2．通过对

2、动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性；3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。二、实验装置本实验的装置如图2．1所示。说明本仪器测压管有两种：1．毕托管测压管(表2．1中标*的测压管)，用以测读毕托管探头对准点的总水头，须注意一般下H’与断面总水头不同(因一般)，它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；2．普通测压管(表2．1未标*者)，用以定量量测测压管水头。实验流量用阀13调节，流量由体积时间法(量筒、秒表另备)、重量时间法(电子称另备)或电测法测量(以下实验

3、类同)。三、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。可以列出进口断面(1)至另一断面(i)的能量方程式(i=2，3，……，n)取，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速及，从而即可得到各断面测管水头和总水头。四、实验方法与步骤1．熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。2．打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。如不平则需查明故障原因(例连通管受阻、漏气或夹气泡等)并加以排除，直至调平

4、。3．打开阀13，观察思考1)测压管水头线和总水头线的变化趋势；2)位置水头、压强水头之间的相互关系；3)测点(2)、(3)测管水头同否?为什么?4)测点(12)、(13)测管水头是否不同?为什么?5)当流量增加或减少时测管水头如何变化?4．调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量(毕托管供演示用，不必测记读数)。5．改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。五、实验成果及要求’1．记录有关常数均匀段D1=cm缩管段D2=cm扩管段D3=cm水箱液面高程cm

5、上管道轴线高程cm实验装置台号No______________表2.1管径记录表测点编号1*23456*78*9101112*1314*1516*1718*19管径cm两点间距cm4466413.5610291616注：(1)．测点6、7所在断面内径为D2，测点16、17为D3，余均为D1。(2)．标“*”者为毕托管测点(测点编号见图2．2)。(3)．测点2、3为直管均匀流段同一断面上的两个测压点，10、11为弯管非均匀流段同一断面上的两个测点。2．量测()并记人表2.2表2.2测记()数值表(基准面选在标尺的零点上)单

6、位：cm测点编号234579101113151719QCm3/s实验次序1233．计算流速水头和总水头。4．绘制上述成果中最大流量下的总水头线E－E和测压管水头线P－P(轴向尺寸参见图2.2，总水头线和测压管水头线可以绘在图2.2上)。提示：1．P－P线依表2．2数据绘制，其中测点10、11、13数据不用；2．E－E线依表2．3(2)数据绘制，其中测点10、11数据不用；3．在等直径管段E－E与P－P线平行。图2.2六、成果分析及讨论1．测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?2．流量增加，测压管水头线有何变化

7、?为什么?3．测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?☆4．试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。5．毕托管所显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都略有差异，试分析其原因。表2.3计算数值表(1)流速水头管径d(cm)Q=(cm3/s)Q=(cm3/s)Q=(cm3/s)A(cm2)v(cm/s)(cm)A(cm2)v(cm/s)(cm)A(cm2)v(cm/s)(cm)(2)总水头()单位：cm测点编号Q(cm3/s)实验次

8、序123(二)不可压缩流体恒定流动量定律实验一、实验目的要求1．验证不可压缩流体恒定流的动量方程；2.通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；3．了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。二、实验装置本实验的装置如图3．1所示。