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，确定实验吋间及实验项目；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。（实验报告屮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（-）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.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步

2、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。图2.1自循环伯诺里方程实验装置图4.陵流板；5.稳水孔板；6.恒压水箱;11•测压点；12.毕托管；13.实验流貳调节阀。1-自循环供水器；2.实骏台；3•可控硅无级调速器;计；&滑动测就尺；9.側压管；10.实验管道；7.测压说明木仪器测压管有两种：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H'（=Z+£+匕），须注意一般下

3、H'与断面总水头/7（=Z+-^+—）不同（因一般y2gY2gUHV）,它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；1.普通测压管（表2.1未标*者），用以定量最测测压管水头。实验流量用阀13调节，流量山体积时间法（量筒、秒表另备）、重量时间法（电子称另备）或电测法测量（以卜-实验类同）。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⑴的能量方程式（i=2,3,,n）PiPiay]Z.+—+—=Z,.+—+—LJ-+hw..y2gY2g'取6=・・・=d”=1,

4、选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出Z+E值，测出_Y通过管路的流量，即可计算出断曲平均流速"及茶‘从而即可得到各断怕・水头和辰、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。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Z间的相互关系

5、；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）当流量增加或减少吋测管水头如何变化？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。其中一次阀门开度人到使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cmcm均匀段D1二cm缩管段D2二cm扩管段D3二水箱液而高程V。=cm上管道轴线高程▽:=实验装置台号No表2.1管径记录表测点编号1

6、*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-断面上的两个测点。表2.2测记(Z+2)数值表Y1.量测(Z+£)并记人表2.2测点编号234579101113151719QCni计算流速水头和总水头。绘制

7、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，其屮测点1()、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^P—P线平行。/s实验次序123(基准面选在标尺的零点上)单位：cm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?为什么？3.测点2、3和测点

8、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9实测绘制的总水头线一般都略冇差异，试分析英原因。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)v22?(cm)A(cm2)V(cm/s)v22?(cm)A(cm2)V(cni/s)v22?(cm)(2)底、水头(Z^^+—)单位：