流体力学实验指导书(建环专业)

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1、实验一静水压强实验1实验二伯努利方程式的验证3实验三雷诺实验6实验四管道沿程阻力实验9实验五管道局部阻力系数的测定12实验一静水压强实验（一）实验目的1、测定静止液体中某点的静水压强，加深对静压公式P=po+Yh的理解；2、测定冇色液体的重度，并通过实验加深理解位置水头，压强水头及测压管水头的基木概念，观察静水屮任意两点测压管水头Z+p/y二常数。（-）仪器设备本实验应用的仪器由静水压力实验容器E及测压管组成（见图l-l）o（三）实验原理根据水静力学基本方程式：p=po+Yh式中：P——被测点的静水压强；Po——水箱中水面的表面压强；

2、Y液体重度；h——被测点在表面以下的竖直深度。可知在静止的液体内部某一点的静水压强等于表而压强加上液体重度乘以该点在液面卜•的竖直深度。（四）实验步骤1、打开密封水箱E顶上空气阀门a,此吋水箱内水面上的压强p0=pao观察各测压连通管内液面是否平齐，如果不齐则检查各管内是否阻塞并加以勾通。2、读取A点、B点的位置高度Za、ZBo3、关闭空气阀门a,转动手柄，抬高长方形小水箱F至一定高度，此时表面压力Po>Pa，待水面稳定后读各测压管中水位标高▽二（口、2、3、4、5）,并记入表中。4、在保持Po>Pa的条件下，改变长方形小水箱F高度，

3、重复进行2・3次。5、打开空气阀门a,使水箱内的水面上升，然后关闭空气阀门a,下降长方形小水箱。6、在PoPa1234Po

4、实验装置及仪器伯努利方程仪（见图2-1）.秒表、量筒等。图2-1仪器流程图1-水箱2-水泵3-回流阀4-供水管5-溢水管6-摆头7-调节阀8-活动测头9-水位计10-标尺11-上水管12-上水箱13-不透明管14-大透明管15-弯管16-排污阀（三）实验原理：理想不口J压缩流体在重力场中沿管道作恒定流动时，流体能量遵循伯努利方程式：实际上，流体都有粘性，这使流体在流动过程中连续地损失能量，因而实际的粘性流体流动时，两截面上流体的能量满足如下实际流体伯努利方程式：PV}£PjV.Z,+—+—=Z?+—+^+hwl2厂2gr2ghw=h

5、f+hj对于静止流体，伯努利方程式变为静力学基本方程式：Z+彳二常数（四）实验步骤：1、熟悉设备及各测压管的测量点：2、启动水泵向稳压水箱充水，使稳压水箱始终保持溢流；3、关闭阀门，排除管道内以及测压管内的空气，直至各测压管中水柱高度与稳压水箱中水面高度一致（总水头），并将读数记录在实验报告上。4、略开阀门7,转动各测压管活动测头8,使测压管处于测静压水头状态（即活动测头下端小孔垂直于流向），观察各测压管示值（即hi^Z.+仏），将读r数记录在实验报告上。5、保持阀门7的开启度，转动各测压管活动测头8,使侧压管处于测全压水头状态（使活

6、动测头下端小孔正对流向，观察各测压管示值（即h金二乙+厶+匕1）,将读数记录在实验报告上。厂2g6、转动摆头6,用量筒、秒表测量流量，并作记录。7、开大阀门7（但须使水箱仍保持溢流），重复4、5、6的步骤一遍。（五）实验报告设备型号：ZB-3型规格:透明大管内径21.1mm；左小管内径12.9mm,右小管内径13.4mm。1、表格实验水温：零流速时水位：mm序号测头指向各测压管水位123456体积（升）时间（秒）流量1正对流向垂直流向2正对流向垂直流向2、要求（1）根据实测数据，按比例绘出各点总水头的连线，静压水头的连线及全压水头的连

7、线。（2）比较动压水头换算的流速（V二丽）与平均流速（刁）的犬小说明其差别的意义。（3）说明在两种阀门开启度（即两种流量）下，测点1—4之间管路能量损失（hwg）为何不同？（六）思考讨论题：1、测压管测量的是绝对压力，述是表压力？2、当阀门全关时，各测压管中的水面为什么与稳定水箱中的水面能在同一高度上？这一高度表示的是什么水头？3、阀门打开后，各测压管的水柱都要下降，就测压管1来说，它的下降量表示什么？测压管1和2的水柱高度差Ah卜2表示什么？是表示测点I和2的压差？4、为什么测压管3的水位高度高于测压管2?5、用测压管6测得的零流速

8、时水位（全压）及序号1、2测得的全压能，证明流运过程屮的能量损失（hr）与流速成正比关系还是与流速的平方成正比？该实验也可自在另一套实验装置做，具体如下：一、实验目的（同币j）二、实缄备本观台由压差板、翅管道、水泵、趣桌