11级工程流体力学指导书

《11级工程流体力学指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验名称能量方程（伯努利方程）实验课程名称：工程流体力学课程编号：02011601实验时数：2实验性质：验证性一、实验目的、要求（1）验证不可压缩液体恒定总流的能量方程，掌握有压管流屮水动力学的能量转换特性;（2）掌握流速、流量、压强等水动力学水力要索的实验量测技能；（3）观察测呈流体流动时的水头变化。二、实验设备及仪器1.实验示教板（示教板上装有6根测压玻璃管。水由水泵压至稳压水箱，稳压水箱内的水靠溢流来维持稳定的液面，以保证管内的流体是定常的。测量管道由突缩管、突扩管和弯管连接而成，在管道上开有6个测压孔，分别川测压管测量他们的压力。在测量管道的后端装有一阀门，控制流量的大小。）三

2、、实验步骤1•熟悉实验设备、仪器，了解各测压管与各测点的对应关系。2.启动水泵向稳压水箱充水，使稳压水箱中始终保持溢流。3.排除管道内以及测压管内的空气测压管上端加一定压，使测压管中水柱高度保持水平及适当位置。4.进口阀门全开，出口阀门全关，记录各测压管的指示。5.略开出口阀门待流量稳定为小流量吋，旋转测压小孔正对水流和垂直水流吋，分别记录各测压管的指示再观察其指示变化。6.调节出口阀门待流量稳定为人流量时，旋转测压小孔正对水流和垂直水流时，分别记录各测压管的指示并观察其指示变化。7.做好实验纪录序号操作测点编号（液位读数mmH.O）测头指向阀门1234561任意关2正对水流开（小流量

3、）3乖直水流开（小流量）4正对水流开（大流量）5垂直水流开（大流量）根据以上测量过程理解理想不可压缩流体在車力场中管道内作定常流动时•，流体流动遵循伯努利能量方程式：z++—=C（常数）P2g即单位重暈流体的位势能和沿同一流线为一常数。式中，Z——位置水头，表示单位重量流体从一基准血算起的势能;匕——压力水头，表示单位重量流体从一基准血算起的压力势能;P2?—速度水头'表不单位重轨流体的动能。实际上，流体都具冇粘性，这使流体在流动过程中损失能量。根据所记录数据验证对于实际的粘性流体，遵循以下伯努利能量方程：分旦+宇"2+星+礬心P2gp2g式中：hw——单位重量流体的总能最损失。⑷，皿

4、——速度修正系数。对丁•同一流动平面的管道©二Z?，若取^=«2=1,伯努利能量方程式为:通过改变流量人小，观察在实验管路中沿管内水流方向不同位置水头的测压管读值变化，分析压强水头随流量、管道截血、位置水头及测头指向变化的规律。四、实验报告内容1.实验名称2.实验口的3.实验仪器与设备4.实验步骤5.实验结果与分析6.实验心得实验名称雷诺实验课程名称：工程流体力学课程编号：02011601实验时数：2实验性质：验证性一、实验目的、要求⑴观察恻管内层流、紊流两种流动状态及其转换的现象;(2)测定临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则。二、实验设备及仪器1雷诺实验装置图1.自循环供水器2.实验台

5、3.可控硅无级调速器4.恒压水箱5.有色水水管6.稳水孔板7.溢流板&实验管道9.实验流量调节阀供水流量由无级调速器调控，使恒压水箱4始终保持微溢流的状态，以提高进口前水体稳定程度。木恒压水箱还设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3〜5分钟。有色水经有色水水管5注入实验管道8,可根据有色水散开与否判别流态。为防止口循环水污染，有色指示水采用口行消色的专用色水。三、实验步骤1.测记各有关常数。2.观察两种流态。启动水泵供水，使水箱充水至溢流状态，待稳定后，微微开启调节阀，并注入颜色水于实验管道内，使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动，观察管内水流的层流流态,然后，逐步开大调节阀，通过

6、颜色水直线的变化观察层流变到紊流的水力特征。待管中出现完全紊流片，再逐步关小调节阀，可观察到由紊流转变为层流的水力特征。3.测定下临界雷诺数。（1）将调节阀打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小调节阀使流量减小。当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临界状态；（2）用体积法测定流量；（3）重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于二次；（4）同时用水箱中的温度计测量水温，从而求得水的运动粘度；（5）根据所测流量计算卜临界雷诺数，并与公认值（2320）比较，偏离过大需重测。注意：•每调节阀门一次，均需等待几分钟；•关小阀门过程中，只许关小，不许开大；•随着出

7、水流量减小，应适当调小开关，以减小因溢流引起的扰动。4•测定上临界雷诺数。（1）完全关闭调节阀，待稳定后，微开调节阀使管中出现层流，逐渐开大调节阀。注意：阀门只许开大，不许关小，待颜色水流刚好散开，表明由层流刚好转为紊流，即上临界状态；（2）用体积法测定流量；（3）重新关闭调节阀，按照上述步骤重复测童不少于二次；（4）同时用水箱中的温度计测量水温，从而求得水的运动粘度；（5）根据所测流量计算上临界雷诺数。上临界雷诺数实测值在3000〜5000范