水力学试验报告

水力学实验报告

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2015.12.25

1 平面静水总压力实验

1.1实验目的

1.掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。

验证平面静水压力理论。2.1.2实验原理

作用在任意形状平面上的静水总压力P等于该平面形心处的压强p与平面面积c A的乘积：P?pA，c方向垂直指向受压面。

对于上、下边与水面平行的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置，可采?和以宽度b 的大小等于压强分布图的面积所构成的压静水总压力用压力图法：P强分布体的体积。P??b

若压强分布图为三角形分布、如图3-2，则

12?bP?gH21H?e3式中：e－为三角形压强分布图的形心距底部的距离。

若压强分布图为梯形分布，如图3-3，则

1?g（H＋H）abP?212H2H＋a21??e H3H＋21式中：e－为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离。

图1-1 静水压强分布图（三角形）图1-2 静水压强分布图（梯形）

本实验设备原理如图3-4，由力矩平衡原理。

图1-3 静水总压力实验设备图

G?L?P?L10L?L?e其中：1求出平面静水总压力

GL0?P L11.3实验设备

在自循环水箱上部安装一敞开的矩形容器，容器通过进水开关K，放水开关l K与水箱连接。容器上部放置一与扇形体相连的平衡杆，如图3-5所示。2

L

0?????????????1601501401301201101009080???7060504030???2010K???K?

????3-5 ???图静水总压力仪1-4

实验步骤1.4

1.熟悉仪器，测记有关常数。

2.用底脚螺丝调平，使水准泡居中。

3.调整平衡锤使平衡杆处于水平状态。

K，待水流上升到一定高度后关闭。4.打开进水阀门1在天平盘上放置适量砝码。若平衡杆仍无法达到水平状态，可通过进水开关5.

进水或放水开关放水来调节进放水量直至平衡。测记砝码质量及水位的刻度数。 6.

次。次，以上做36，水位读数在100mm以下做37. 重复步骤4～，将水排净，并将砝码放入盒中，实验结束。打开放水阀门K8.2实验数据记录及处理1.5

1.有关常数记录：，cmcm，扇形体垂直距离（扇形半径）L＝＝天平臂距离L 0

3?3?＝kg/101.0?cm，cm ＝，矩形端面高＝扇形体宽b cma 0 2.实验数据记录

水位读数(g) 砝码质量m 水位读数H(cm)

压强分布形式测次a?H0?(cm) 0?h?aH?H?a?00 1

2

三角形分布 3

4

1

2 梯形分布 3

实验值-理论值100% 注：误差理论值注意事项1.6

1.在调整平衡杆时，进水或放水速度要慢。测读数据时，一定要等平衡杆稳定后再读。

2.思考题1.7

实验中，扇形体的其他侧面所受到的压力是否对实验精度产生影响？为什1. 么？

2.注水深度在100mm以上时，作用在平面上的压强分布图是什么形状？

3.影响本实验精度的原因是什么？

能量方程实验2

2.1实验目的

1.观察恒定流的情况下，与管道断面发生改变时水流的位置势能、压强势能、动能的沿程转化规律，加深对能量方程的物理意义及几何意义的理解。

2.观察均匀流、渐变流断面及其水流特征。

3.掌握急变流断面压强分布规律。

4.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。

2.2实验原理

实际液体在有压管道中作恒定流动时，其能量方程如下

22??vppv221211???Z?Z?h?w21??gg22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要转化为热能而散逸，即水头损失。因而机械能应沿程减小。

对于均匀流和渐变流断面，压强分布符合静水压强分布规律：

p??Cz?值不同。C但不同断面的

图2—1 急变流断面动水压强分布图

对于急变流，由于流线的曲率较大，因此惯性力亦将影响过水断面上的压强分布规律；

上凸曲面边界上的急变流断面如图3-7（a），离心力与重力方向相反，所以

p?p。动静下凹曲面边界上的急变流断面如图2—1(b)，离心力与重力方向相向，所以p?p。动静2.3实验设备

实验设备及各部分名称如图2—2所示。

2.4实验步骤

9B??8C107312465A???????3-8 ?能量方程实验仪2—2 图

1.分辨测压管与毕托管并检查橡皮管接头是否接紧。

2.启动抽水机，打开进水阀门，使水箱充水并保持溢流，使水位恒定。

3.关闭尾阀K，检查测压管与毕托管的液面是否齐平。若不平，则需检查管路是否存在气泡并排出。

4.打开尾阀K，量测测压管及毕托管水头。

5.观察急变流断面A及B处的压强分布规律。

6.本实验共做三次，流量变化由大变小。

2.5实验数据记录与处理

1.有关常数记录

d＝cm，d＝cm。（d即d，d即D） 5 5 11 2.实验数据记录与计算（测压管高度单位为cm）

3.实验结果

(1)绘制测压管水头线和总水头线（任选一组）。

9?????3-8 ???的平均流速和毕托管测点流速。5 (2)计算断面和断面2

2.6注意事项

1.尾阀K开启一定要缓慢，并注意测压管中水位的变化，不要使测压管水面下降太多，以免空气倒吸入管路系统，影响实验进行。

2.流速较大时，测压管水面有脉动现象，读数时要读取时均值。

2.7思考题

1.实验中哪个测压管水面下降最大？为什么？

2.毕托管中的水面高度能否低于测压管中的水面高度？

3.在逐渐扩大的管路中，测压管水头线是怎样变化的？

3 动量方程实验

3.1实验目的

1.测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。

2.将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。

3.2实验原理

，求1应用力矩平衡原理如图3—射流对平面板和曲面板的作用力。力矩平衡方程：

GL1GL?FL?F,1L－作用力力L式中：F－射流作用力；图3-1 动量原理实验简图臂；L－砝码力臂。－砝码重量；G 11恒定总流的动量方程

为????vv)F?Q(?1122????1则可求得射流对平面板和曲且只考虑其中水平方向作用力，若令，12面板的作用力公式为

??)cos(1F??Qv

式中：Q－管嘴的流量；v－管嘴流速；

?－射流射向平面或曲面板后的偏转角度。

??Qv?90?时，F?F：水流对平面板的冲击力平平???Qv?1.707)?1.707F135?时，F??Qv(1?cos135?平????12802)Qv?F??时，F?vQ(1?cos180?平3.3实验设备

00??180??90及实验中配有实验设备及各部分名称见图3—2，的平面板和0?135?的曲面板，另备大小量筒及秒表各一只。

3.4实验步骤

1.测记有关常数。

2.安装平面板，调节平衡锤位置，使杠杆处于水平状态。

3.启动抽水机，使水箱充水并保持溢流。此时，水流从管嘴射出，冲击平板中心，标尺倾斜。加法码并调节砝码位置，使杠杆处于水平状态，达到力矩平衡。记录砝码质量和力臂L。l

4.用质量法测量流量Q用以计算F。理

5.改变溢流板高度，使水头和流量变化，重复上述步骤。00??135?180?，又可实测和计算不同流量的将平面板更换为曲面板

6.()及作用力。

7.关闭抽水机，将水箱中水排空，砝码从杠杆中取下，实验结束。

L1水箱支点水准气泡杠杆平衡锤砝码L开关动量原理实验仪3-2 图

实验数据记录3.5

cm 相关常数：L＝cm，管径d＝

注意事项3.6

1.量测流量后，量筒内水必须倒进接水器，以保证水箱循环水充足。

2.测流量时，计时与量简接水一定要同步进行，以减小流量的量测误差。测流量一般测两次取平均值，以消除误差。

3.

思考题3.7

F有差异，除实验误差外还有什么原因？1.F与理实

流量很大与很小时各对实验精度有什么影响？2.

3.实验中，平衡锤产生的力矩没有加以考虑，为什么？

4 雷诺实验

4.1实验目的

1.观察层流和紊流的流动特征及其转变情况，以加深对层流、紊流形态的感性认识。

2.测定层流与紊流两种流态的水头损失与断面平均流速之间的关系。

lgh~lgv 曲线，并计 3.绘制水头损失h 和断面平均流速的对数关系曲线，即 ff 算图中的斜率

m 和临界雷诺数Re 。 k 4.2

实验原理

同一种液体在同一管道中流动，当流速不同时，液体可有两种不同的流态。当流速较小时，管中水流的全部质点以平行而不互相混杂的方式分层流动，这种形态的液体流动叫层流。当流速较大时，管中水流各质点间发生互相混杂的运动，这种形态的液体流动叫做紊流。

层流与紊流的沿程水头损失规律也不同。层流的沿程水头损失大小与断面平均1.0v ?h ～流速的。紊流的沿程水头损失与断面平均流速的次方成正比，即11.75f

1.75~

2.0

vh ?。 2.0次方成正比，即fm h ?kv ，式中m 为指数，或为 视水流情况，可表示表示为 f lgh ?lgk ?mlgv 。 f 每套实验设备的管径d 固定，当水箱水位保持不变时，管内即产生恒定流动。h 与断面平均流速v 的关系可由能量方程导出： 沿程水头损失f 22??vppv 212121h ?Z ?Z ????

f12??g22g ??v ?v ?1.?0 ，取当管径不变，2121所以

pp 21h ?(Z ?)(h ?Z ???)

21f ???h 值可以由压差计读出。

vd ?Re 在圆管流动中采用雷诺数来判别流态：

??－水流的运动粘滞系数。－圆管直径； v

－圆管水流的断面平均流速；d 式中： 当Re

kk

'(上临界雷诺数)时为紊流状态，Re'在4000~12000之间。 Re>Re kk 4.3实验设备

实验设备及各部分名称见图4—1所示。

???

?????21K??????

???4—1 ???

4.4实验步骤)观察流动形态(一

将进水管打开使水箱充满水，并保持溢流状态；然后用尾部阀门调节流量，将

阀门微微打开，待水流稳定后，注入颜色水。当颜色水在试验管中呈现一条稳定而所示。明显的流线时，管内即为层流流态，如图1并逐渐扩散，这时颜色水开始颤动、弯曲，随后渐渐开大尾部阀门，增大流量，

当扩散至全管，水流紊乱到已看不清着色流线时，这便是紊流流态。v~h (二)测定的关系及临界雷诺数f熟悉仪器，测记有关常数。 1.

2.检查尾阀全关时，压差计液面是否齐平、若不平，则需排气调平。

将尾部阀门开至最大，然后逐步关小阀门，使管内流量逐步减少；每改变一 3.

。)(次流量、均待水流平稳后，测定每次的流量、水温和试验段的水头损失即压差，用秒V用质量法测量。用天平量测水的质量m，根据水的密度计算出体积流量Q QV?Q?v。相应的断面平均流速T表计时间。流量。TA时，为精确起见，每次压差减小值次。当10Re<2500 4.

流量用尾阀调节，共做。3~5mm只能为?，从而计算雷诺数 5.用温度计量测当日的水温，由此可查得运动粘滞系数

vd?Re。? 6.相反，将调节阀由小逐步开大，管内流速慢慢加大，重复上述步骤。4.5实验数据记录

1.有关常数

管径d= cm，水温T＝°C。

lgh~lgv曲线，并计算图和断面平均流速的对数关系曲线，即3.绘制水头损失h ff中的斜率m和临界雷诺数Re。（用方格纸或对数纸）k

4.6注意事项

1.在整个试验过程中，要特别注意保持水箱内的水头稳定。每变动一次阀门开度，均待水头稳定后再量测流量和水头损失。

2.在流动形态转变点附近，流量变化的间隔要小些，使测点多些以便准确测定临界雷诺数。

3.在层流流态时，由于流速v较小，所以水头损失h值也较小，应耐心、细致f地多测几次。同时注意不要碰撞设备并保持实验环境的安静，以减少扰动。

4.7思考问题

1.要使注入的颜色水能确切反映水流状态，应注意什么问题？

2.如果压差计用倾斜管安装，压差计的读数差是不是沿程水头损失h值？管内f用什么性质的液体比较好？其读数怎样进行换算为实际压强差值？

3.为什么上、下临界雷诺数值会有差别？

4.为什么不用临界流速来判别层流和紊流？

5 管道局部水头损失实验

5.1实验目的

?的方法。1.掌握测定管道局部水头损失系数

2.将管道局部水头损失系数的实测值与理论值进行比较。

3.观察管径突然扩大时旋涡区测压管水头线的变化情况，以及其他各种边界突变情况下的测压管水头线的变化情况。

5.2实验原理

由于边界形状的急剧改变，主流就会与边界分离出现旋涡以及水流流速分布的改组，从而消耗一部分机械能。单位重量液体的能量损失就是局部水头损失。

边界形状的改变有水流断面的突然扩大或突然缩小、弯道及管路上安装阀门等。

局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示：

2v??h j g2??是流动形态与边界形状式中：－局部水头损失系数，也叫局部阻力系数。系数??)边界形状?f(Re,不再数足够大时，可认为系数的函数，即。一般水流Re随Re数而变化，而看作一常数。

管道局部水头损失目前仅有突然扩大可采用理论分析。并可得出足够精确的结??值。突果。其他情况可以用实验方法测定值，也可以通过查找经验公式来确定然扩大的局部水头损失可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式：

Av??21）＝（1h??1j1A2g1式中：A和v分别22vA ??2）?1h?＝（22j A2g122

为突然扩大上游管段的断面面积和平均流速；A和v分别为突221l然扩大下游管段的断面面积和平均流速。

5.3实验设备

实验设备及各部分名称如图5—1所示。

5.4实验步骤

1.熟悉仪器，记录有关常数。

2.检查各测压管的橡皮管接头是否接紧。

3.启动抽水机，打开进水阀门，使水箱无水，并保持溢流，使水位恒定。

4.检查尾阀K全关时，测压管的液面是否齐平，若不平，则需排气调平。

5.慢慢打开尾阀K，使流量在测压管量程范围内最大，待流动稳定后，记录测压管液面标高，用体积法测量管道流量。

6.调节尾阀改变流量，重复测量三次。

5.5实验数据记录

1.有关常数记录

D= cm，d= cm。水温t= .

要求测量90°弯管的曲率半径R=____cm。

2.实验数据记录

5.6注意事项

1.实验必须在水流稳定后方可进行。

2.计算局部水头损失系数时，应注意选择相应的流速水头；所选量测断面应选在渐变流断面上，尤其下游断面应选在旋涡区的末端，即主流恢复并充满全管的断面上。

5.7思考题

1.试分析实测h与理论计算h，有什么不同？原因何在？jj

?值比实际的偏大还是偏小？在工程h，所测出的2.如不忽略管段的沿程损失f中使用此值是否安全？

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?值是否一定大于在相同管径变化条件下，相应于同一流量，其突然扩大的3.

?值？突然缩小的

??值是否为一常值是否相同？通常不同的Re数时，局部水头损失系数4.数？

6 文德里流量计及孔板流量计实验

6.1实验目的

1.了解文德里和孔板流量计测流量的原理及其简单构造。

?。绘出压差与流量的关系，确定文德里流量计和孔板流量计的系数2.6.2实验原理文德里流量计是在管道中常用的流量计。它包括收缩段、喉管、扩散段三部分，由于喉管过水断面的收缩，该断面水流动能加大，势能减小，造成收缩段前后断面压强不同而产生的势能差。此势能差可由压差计测得。

孔板流量计原理与文德里流量计相同，根据能量方程和连续方程以及等压面原理可得出不计阻力作用时的文德里流量计(孔板流量计)的流量计算公式：

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h＝K?Q理式中22?dD g?2K444dD?hh?（文德里）?pp?2121?)z?h?(z??)?(???

21孔板h?hh?h?????4321可由体积法测出。根据实验室的设备条件，管道的实测流量Q 实时有)(或孔板流量计在实际液体中，由于阻力的存在，水流通过文德里流量计上式应予以因此在

实际应用时，Q稍小，能量损失，故实际通过的流量Q一般比理实Q实??修正，实测流量与理想流体情况下的流量之比称为流量系数，即Q理 6.3实验设备1所示。实验设备与各部分名称如图6—

???????—?61 ?????

?????K??????

实验步骤6.4

熟悉仪器，记录有关数据。 1.启动抽水机，打开进水开关，使水进入水箱，并使水箱水面保持溢流，使水2.

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位恒定。

3.检查尾阀全关时，压差计的液面是否齐平，若不平，则需排气调平。

4.调节尾阀K，依次增大流量和依次减小流量。量测各次流量相应的压差值。共做10次。

流量Q用体积法测量。用量筒量测水的体积V，用秒表记录时间T。V?Q。流量实T6.5

实验数据记录

1.相关常数：D＝ cm；喉管d＝ cm。孔口d=_____cm，水温t=____℃。

2.绘出压差与流量的关系曲线（两条曲线可以画在一张图上）。

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6.6注意事项

1.改变流量时，需待开关改变后，水流稳定之后(至少需3~5分钟)，方可记录。

水力学实验-参考答案

水力学实验1-参考答案 水力学实验 参考答案 静水压强实验 1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？测压管水头指z?p，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当pB?0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 pB?0，相应容器的真空区域包括以下三个部分： （1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。 （2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 （3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定?0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由

式?whw??0h0 ，从而求得?0。 4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 h?4?cos? d? 式中，?为表面张力系数；?为液体容量；d为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水， ??0.073Nm，??0.0098Nm3。水与玻璃的浸润角?很小，可以认为cos??1.0。于是有 h?29.d （h、d均以mm计） 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，?减小，毛细高度亦较净水小；当采用 有机下班玻璃作测压管时，浸润角?较大，其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水 平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），相对管5

水力学实验报告思考题答案(供参考)

水力学实验报告 实验一流体静力学实验 实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验 实验四毕托管测速实验 实验五雷诺实验 实验六文丘里流量计实验 实验七沿程水头损失实验 实验八局部阻力实验 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或 (1.1) 式中：z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。 另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 实验分析与讨论

1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有 (h、d单位为mm)

水力学实验报告思考题答案(想你所要)..

实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 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？ 测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡J P可正可负。而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J 恒为正，即J>0。这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，Jp>0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P<0。而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。 2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 有如下二个变化： （1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头 ，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大， 就增大，则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减 小，故的减小更加显著。 （2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。 因为对于两个不同直径的相应过水断面有 式中为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。 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？ 测点2、3位于均匀流断面（图2.2），测点高差0.7cm，H P=均为37.1cm（偶有毛细影响相差0.1mm）， 表明均匀流同断面上，其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时，测点10、11应舍弃。 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。 下述几点措施有利于避免喉管（测点7）处真空的形成： （1）减小流量，（2）增大喉管管径，（3）降低相应管线的安装高程，（4）改变水箱中的液位高度。

流体静力学实验报告终结版

中国石油大学（华东）流体静力学实验报告 实验日期：2011.3.17 成绩： 班级：石工09-8 学号：09021374：李陆伟教师：王连英 同组者：李凯蒋光磊 实验一、流体静力学实验 一、实验目的 1.掌握用液式测压及测量流体静压强的技能。 2.验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头，压力水头和测压管水头的理解。 3.观察真空度（负压）的生产过程，进一步加深对真空度的理解。 4.测量油的相对密度。 5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图1-1所示。 1. 测压管； 2. 代表吃的测压管； 3. 连通管； 4. 通气阀； 5. 加压打气球； 6. 真空测压管； 7. 截止阀；8. U型测压管；9. 油柱； 10. 水柱；11. 减压放水阀 图1-1 流体静力学实验装置图

三、实验原理 1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一： z+p/r=const (1-1-1a) 形式二： P=po+rh (1-1-1b) 式中z－测点在基准面上的位置高度； P－测点的静水压强（用相对压强表示，以下同）； Po－水箱中液面的表面压强； r－液体的重度； h－测点的液体深度； 2.有密度测量原理。 当U型管中水面与油水界面齐平（见图1-1-2），取油水界面为等压面时，有：Po1=rwh1=roH 另当U型管中水面与油面齐平（见图1-1-3），取油水界面为等压面时，有：Po2+rwH=roH (1-1-2) 即 Po2=-rwh2=roH-rwH (1-1-3) 由式（1-1-2），式（1-1-3）两式联立可解得： H=h1+h2 代入式（1-1-2）可得油的相对密度do为： do=ro/rw=h1/(h1+h2) (1-1-4) 根据式（1-1-4），可以用仪器直接测得do。 图1-2 图1-3 四、实验要求

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测 压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ 。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂 直高度h和h 0，由式，从而求得γ 。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm， =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？ 关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与c点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒

水力学的实验报告

水力学的实验报告 水力学的实验报告 今天为大家收集资料整理回来了关于水力学实验报告，希望能够为大家带来帮助，希望大家会喜欢。 本学期我们进行了七周的水力学实验，从这些实验中我学到了很多。 例如，所有实验都是需要耐心地去测量一组一组的数据，还需要在实验后认真处理核对每一组数据。这些实验加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。特别是在做实验报告时，因为在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的继续下去。 例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，插入图表命令，这些就要求懂得excel软件一些基本操作。通过这几次的实验，我不仅学会了如何正确使用实验仪器，还学习到了认真严肃的科研精神，并且激发了我学习新事物的兴趣，这些我个人觉得都是极为可贵的。 在实验开始之前，我认为最为重要的就是提前预习实验内容：包括实验仪器、实验原理、实验步骤以及实验分析总结。我认为这里面需要我们花费很多心思去思考体会，想出自己对什么有疑问，以便上课时向老师提问寻求解答。 以我们的电拟实验为例：当时我们做这个实验时反复做了很多遍，也向老师提出了一些疑问。在开始时，仪器需要校准。因为上下游电势差不是10V，仅仅这一点我们就搞了很长时间。最终我们得出的误差原因是因为电笔接触不好影响实验进行，所以我们更换了其他不可使用仪器的完好的电笔，实验才得以进行。其次，实验分析阶段是培养我们自己独立思考、分析问题和解决问题的能力的阶段。

我认为培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。如果我们每次对待实验都是随随便便的态度，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，必然会导致我们对待实验过程的懈怠。尽管可能也会的到好的成绩，但这对将来工作态度的养成是极为不利的。 最后，也是最为重要的就是关于实验的思考问题：哪些实验仪器能改进，哪些数据需要重新获取等都是我们要考虑的。像堰流实验，以为我们分析的实验误差很大，所以我和同组的王琦玮同学就去做了3遍才最终确定的数据，局部水头损失也是如此。关于动量方程实验仪器，做实验中砝码的固定和加载都是一项难题，同时这也对实验精确性产生了极大影响，对此，我想到是不是可以采用电磁体来代替人工加载（不知可不可行）。虽然没有对实验仪器改进产生正面意义，但是这促进了我深入思考，我想这便是让学生做实验的最终目的吧。

水力学实验1-参考答案

水力学实验 参考答案 静水压强实验 1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？ 测压管水头指p z +，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当0?B p 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 0?B p ，相应容器的真空区域包括以下三个部分： （1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。 （2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 （3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0γ。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h 和0h ，由式00h h w w γγ= ，从而求得0γ。 4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 γ θσd h cos 4= 式中，σ为表面张力系数；γ为液体容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水，

m N 073.0=σ，30098.0m N =γ。水与玻璃的浸润角θ很小，可以认为0.1cos =θ。于是有 d h 7.29= （h 、d 均以mm 计） 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，σ减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角θ较大，其h 较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C 点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是水平面。 6、用该实验装置能演示变液位下的恒定水流吗？ 关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由C 进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定水流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与C 点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒定流动。这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。医学上的点滴注射就是此原理应用的一例，医学上称这为马利奥特容器的变液位下恒定流。

水力学试验心得

水力学实验心得体会 HHU water conservancy and hydropower 在做水力学实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完。直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的东西与难度成正比，使我受益匪浅。 首先，在做实验前，一定要做好预习好，这是做实验的基础。只有预习好，才能发现实验原理上模糊的地方，从而可以查阅水力学课本，把知识点搞明白。同时，在预习中可以了解实验的大致过程以及注意事项，例如，在做静水压强实验时，通过预习就可以了解到升降调压管时要轻放，而且每次调整高度不宜过大，这样，就可以避免实验中的一些人为误差，提高实验的精确度。否则,在老师讲解时就会听不懂，在做实验时的难度加大,浪费做实验的时间。同时，做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,这样,印象才深刻,记得才牢固，否则，过后不久你就会忘得一干二净，还不如不做。做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们，从而加深对实验的认识。 在实验过程中，我认为最起码要做到两个字：稳，慢。 “稳”就是实验中实验条件改变后，水流稳定后才能继续操作。由于我们所作的不少实验是动水实验，当水在槽中或管中流动时，状态不太稳定，因此得到准确的读数不容易。尤其是下面两个情况：①实验中涉及到管流流速时，比如，能量方程实验，动量定理，沿程局部阻力系数，在流速改变时，要等到水流稳定后在进行读测管数，接水计时等操作；②由于在管流中，水流大部分情况处于紊流状态，因此测管中会发生脉动现象，从而引起水面的波动，因此，在读数时要等到水面大致稳定（也就是波动稳定某个刻度值上下时）再进行读数，取时均值。 “慢”就是操作是一定要缓慢，力度要轻，这样，可使实验条件缓慢改变，或者保持实验中的某些平衡，从而提高实验的精确度。尤其在利用到力的平衡时，比如平面静水总压力实验，放砝码时要做到轻拿轻放，以实验装置的水平，此类还有动量定理等试验。另一种情况，就是在测流速实验时，在改变流速时要缓慢旋转阀门，这样才能保持“稳”。 当然，实验中需要注意的事项还有很多，比如要注意排出装置中的气泡，烧

水力学实验报告思考题答案(想你所要)

水力学实验报告思考题答案(想你所要)

实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验 果分析及讨论 压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？ 测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡J P可正可负。而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J恒为正，即J>水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测降低，Jp>0。测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P<0。而据能量方程E1=E2+h w 失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。 量增加，测压管水头线有何变化？为什么？ 下二个变化： 流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。这是因为测压管水头，任一 的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，则必减小。而且随流量的增加阻力损失亦 任一过水断面上的总水头E相应减小，故的减小更加显著。 测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。 对于两个不同直径的相应过水断面有 为两个断面之间的损失系数。管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）化就更为显著。 点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？ 测点2、3位于均匀流断面（图2.2），测点高差0.7cm，H P=均为37.1cm（偶有毛细影响相差0.1mm），表明均 上，其动水压强按静水压强规律分布。测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断性力对测压管水头影响很大。由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。在绘制总水头线时，测点10、11应舍弃。 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 几点措施有利于避免喉管（测点7）处真空的形成： 减小流量，（2）增大喉管管径，（3）降低相应管线的安装高程，（4）改变水箱中的液位高度。 显然（1）、（2）、（3）都有利于阻止喉管真空的出现，尤其（3）更具有工程实用意义。因为若管系落差不变，单单降往往就可完全避免真空。例如可在水箱出口接一下垂90弯管，后接水平段，将喉管的高程降至基准高程0—0，比位比压能p/γ得以增大（Z），从而可能避免点7处的真空。至于措施（4）其增压效果是有条件的，现分析如下：

水力学实验报告答案

重庆交通大学 实验一流体静力学实验 水力学实验 重庆交通大学 2013/6/8 重庆交通大学 水力学实验报告 实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 ，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该

水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有 (h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？

水力学实验总结报告

水力学实验总结报告 —经过八个星期的学习与实验，我学到了很多相关的知识，也对水力学实验部分有了自认为较为清醒的体会与感悟。 因为之前有做过大学物理实验，明白在实验过程的注意事项和实验结束后的数据处理在实验的整个过程尤为重要，于是在水力学实验开课之前我仔细阅读了水力学实验课本第十一章和第十二章关于测量误差及精度分析与实验数据的处理的内容，从中学到了很多需要在实验时与实验后处理时特别注意的方面，这对我后续所有实验的进行起了很好的指导作用。 在每一次实验前，老师都会向我们讲解实验的大概原理与操作步骤，因为有两个班和很多组的关系，老师的讲解我们也不是能听的很清楚，这就要求我们在实验准备阶段仔细的弄清实验原理与可能得出的实验结果，以便我们在做实验的过程中及时判断实验数据的准确性，从而避免因错误的实验操作导致的错误结果。当然在这一部分我们做的相对并不是很好，有时甚至在上课前并未对实验原理及过程进行很好的预习。在做实验的过程中，我们不能简单的按照实验步骤来操作，在实验的过程中应仔细分析每一次得出的结果（当然，太固执与每一次的结果是无益的。），及时验算并发现错误，以便后续实验步骤的进行。 实验中要注意的事项有很多，一个小小的疏忽就很有可能导致整个实验的失败。我们也吃了这方面的亏，做第一个实验静水

压强实验时没有很好的理解装置的原理与应该特别注意的细节，得出来的实验结果也不是特别的令人满意，在后续处理数据的时候发现有一个实验结果得出的误差很大，效果很不好。开始时我们打算舍弃所有的数据等到第二周重做，可是后来我们在分析思考题时发现在用实验数据来计算油的密度来验算结果时，有一项结果是具有前后联系的，因而它的变化范围也是具有一定区间的，所以我们发现实验的误差来源于我们数据读数的估读位的误差，然后我们将这一数据的估读位做了一小幅度的调整，得出的结果便相对十分准确了。从中我们便明白了一个实验并不是说实验结束了，数据处理完了，它就结束了，相反，在一个实验结束后对它的结果的思考与理解却是整个实验中最关键的一环。 而对于我来说，对一个实验最好的理解无益于在处理实验数据的时候了，有时候通过对计算公式的理解，对结果的分析，对思考题的解读，确实促进了我对水力学每一相关部分的认识。相对于以前需要无数次死记硬背的部分，难以理解的公式，通过对水力学实验这一阶段的学习，我发现再去理解与记忆他们变得容易多了，这确实是一份难得的收获与体会。 当然，在处理实验数据与得出结果的过程中，也并不总是一帆风顺的，我们也遇到了很多难题，最让我印象深刻的是水电比拟实验中流网的绘制与计算。因为实验时仪器总是并不能满足中线附近不能满足电压等于5V的缘故，我们5V的等势线偏向左边0.9厘米左右，这就造成了我们的等势线的左右不对称，给我们

水力学的实验报告(完整版)

报告编号：YT-FS-5744-18 水力学的实验报告(完整 版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

水力学的实验报告(完整版) 备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 本学期我们进行了七周的水力学实验，从这些实验中我学到了很多。 例如，所有实验都是需要耐心地去测量一组一组的数据，还需要在实验后认真处理核对每一组数据。这些实验加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。特别是在做实验报告时，因为在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的继续下去。 例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，插入图表命令，这些就要求懂得excel软件一些基本操作。通过这几次的实验，我不仅学会了如何正确使用实验仪器，还学习到了认真严肃的科研精神，并且激发了我学习新事物的兴趣，这些我个人觉得都是极为可贵

的。 在实验开始之前，我认为最为重要的就是提前预习实验内容：包括实验仪器、实验原理、实验步骤以及实验分析总结。我认为这里面需要我们花费很多心思去思考体会，想出自己对什么有疑问，以便上课时向老师提问寻求解答。 以我们的电拟实验为例：当时我们做这个实验时反复做了很多遍，也向老师提出了一些疑问。在开始时，仪器需要校准。因为上下游电势差不是10V，仅仅这一点我们就搞了很长时间。最终我们得出的误差原因是因为电笔接触不好影响实验进行，所以我们更换了其他不可使用仪器的完好的电笔，实验才得以进行。其次，实验分析阶段是培养我们自己独立思考、分析问题和解决问题的能力的阶段。 我认为培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。如果我们每次对待实验都是随随便便的态度，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，必然会导致我们对待实验过程的懈怠。尽管可能也会的到好的

水力学实验报告

水力学实验报告 学院： 班级： 姓名： 学号： 第三组同学： 姓名：学号： 姓名：学号： 姓名：学号：

平面静水总压力实验 实验目的 1.掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。 2.验证平面静水压力理论。 实验原理 作用在任意形状平面上的静水总压力P 等于该平面形心处的压强p c 与平面面积 A 的乘积： A p P c =， 方向垂直指向受压面。 对于上、下边与水面平行的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置，可采用压力图法：静水总压力P 的大小等于压强分布图的面积Ω和以宽度b 所构成的压强分布体的体积。 b P Ω= 若压强分布图为三角形分布、如图3-2，则 H e b gH P 312 1 2== ρ 式中：e －为三角形压强分布图的形心距底部的距离。 若压强分布图为梯形分布，如图3-3，则 212121232 1 H H H H a e ab H H g P ＋＋）＋（? == ρ 式中：e －为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离。

图1-1 静水压强分布图（三角形） 图1-2 静水压强分布图（梯形） 本实验设备原理如图3-4，由力矩平衡原理。 图1-3 静水总压力实验设备图 10L P L G ?=? 其中：e L L -=1 求出平面静水总压力 1 L GL P = 实验设备 在自循环水箱上部安装一敞开的矩形容器，容器通过进水开关K l ，放水开关K 2 与水箱连接。容器上部放置一与扇形体相连的平衡杆，如图3-5所示。

??3-5 ?????? 图 1-4 静水总压力仪 实验步骤 1.熟悉仪器，测记有关常数。 2.用底脚螺丝调平，使水准泡居中。 3.调整平衡锤使平衡杆处于水平状态。 4.打开进水阀门K 1，待水流上升到一定高度后关闭。 5.在天平盘上放置适量砝码。若平衡杆仍无法达到水平状态，可通过进水开关进水或放水开关放水来调节进放水量直至平衡。 6.测记砝码质量及水位的刻度数。 7.重复步骤4～6，水位读数在100mm 以下做3次，以上做3次。 8.打开放水阀门K 2，将水排净，并将砝码放入盒中，实验结束。 实验数据记录及处理 1.有关常数记录： 天平臂距离L 0＝ cm ，扇形体垂直距离（扇形半径）L ＝ cm ， 扇形体宽b ＝ cm ，矩形端面高a 0＝ cm ，33/100.1cm kg -?＝ ρ 2.实验数据记录

水力学实验2

工程流体力学实验指导与报告 专业___________________ 学号___________________ 姓名___________________ 西南交大峨眉校区水力学实验室 2010、5

目录 第一章结论 (1) 1.1 工程流体力学（水力学）教学实验的目的 (1) 1.2 工程流体力学（水力学）教学实验的要求……………………‥1 第二章流体基本物理量的室内量测技术 (3) 2.1 压强的量测 (3) 2.2 水位的量测 (7) 2.3 流量的量测 (8) 2.4 流速的量测 (12) 第三章流体静力学实验 (20) 3.1流体静力学实验 (20) 第四章流体动力学基础实验 (23) 4.1 流动显示实验 (23) 4.2 管路测压管水头线实验 (24) 4.3 毕托管测速实验 (27) 4.4 文丘里流量计实验 (31) 第五章流动阻力与水头损失实验 (35) 5.1 雷诺实验 (35) 5.2 管路沿程水头损失实验 (38) 5.3 管路局部阻力损失实验 (42) 5.4 管路沿程阻力实验 (46) 第六章孔口与管嘴实验 (49) 6.1 孔口与管嘴实验 (49) 第七章明渠水流实验 (53) 7.1 水跃实验 (53) 7.2 明渠恒定非均匀流水面曲线实验 (56) 第八章堰流实验 (59) 8.1 宽顶堰溢流实验 (59) 8.2 小桥过流演示实验 (62) 参考文献 (63)

第一章绪论 1.1 工程流体力学（水力学）教学实验的目的 工程流体力学（水力学）是应用性较强的专业技术基础课。从学科发展看，工程流体力学（水力学）属于技术基础学科，实验方法是促进其发展的重要研究手段。由于流体运动的复杂性，工程流体力学（水力学）的研究就更加离不开科学实验。现代工程流体力学（水力学）的蓬勃发展，更是和飞跃进步的现代实验技术分不开的。因此，工程流体力学（水力学）实验是学习理论知识、探索流体运动规律的重要教学环节。 工程流体力学（水力学）教学实验的目的为： 1、观察流动现象，扩大感性认识，提高理论分析能力。 2、根据实测资料验证工程流体力学（水力学）的基本理论或根据所观察的流动现象进行某些深入的思考，以加强和巩固理论知识的学习。 3、会使用工程流体力学（水力学）实验的基本量测仪器，掌握一定的实验技术，培养实验研究的初步能力。 4、培养分析实验数据、整理实验成果和编写实验报告的能力。 5、培养严谨踏实的科学作风和融洽合作的其事态度，为将来进行科学研究打下良好的基础。 1.2 工程流体力学（水力学）教学实验的要求 一、实验要求 1、在每次实验前，必须了解本次实验的目的、实验原理和实验所要验证的理论。为此，实验前应预习实验指示书和教科书中的有关内容。 2、进入实验室后，应注意听取指导教师对实验方法的讲授，待完全弄清楚实验方法与步骤后，方能动手实验。 3、实验时应爱护仪器设备及实验室其它公物，未经允许不得随便打开可关闭实验室的电路开关及与所做实验无关的水阀。如有损坏应立即报告指导教师，并按学校有关规定处理。在整个实验过程中，均须保持实验场所整洁安静，做到文明实验。 总之，对待实验应有严肃的态度，严格的要求，严密的方法。只有这样才能完成好实验技能的训练任务。 二、实验报告要求 1、实验报告一般应包括以下内容： （1）、班级、姓名、同组人入实验日期； （2）、实验名称； （3）、实验目的； （4）、实验装置简图及仪器； （5）、流动现象的描述及实验原始记录；

水力学实验总结报告

水力学实验总结报告 经过八个星期的学习与实验，我学到了很多相关的知识，也对水力学实验部分有了自认为较为清醒的体会与感悟。 因为之前有做过大学物理实验，明白在实验过程的注意事项和实验结束后的数据处理在实验的整个过程尤为重要，于是在水力学实验开课之前我仔细阅读了水力学实验课本第^一章和第十二章关于测量误差及精度分析与实验数据的处理的内容，从中学到了很多需要在实验时与实验后处理时特别注意的方面，这对我后续所有实验的进行起了很好的指导作用。 在每一次实验前，老师都会向我们讲解实验的大概原理与操作步骤，因为有两个班和很多组的关系，老师的讲解我们也不是能听的很清楚，这就要求我们在实验准备阶段仔细的弄清实验原理与可能得出的实验结果，以便我们在做实验的过程中及时判断实验数据的准确性，从而避免因错误的实验操作导致的错误结果。当然在这一部分我们做的相对并不是很好，有时甚至在上课 前并未对实验原理及过程进行很好的预习。在做实验的过程中，我们不能简单的按照实验步骤来操作，在实验的过程中应仔细分析每一次得出的结果（当然，太固执与每一次的结果是无益的。），及时验算并发现错误，以便后续实验步骤的进行。 实验中要注意的事项有很多，一个小小的疏忽就很有可能导致整个实验的失败。我们也吃了这方面的亏，做第一个实验静水

压强实验时没有很好的理解装置的原理与应该特别注意的细节， 得出来的实验结果也不是特别的令人满意，在后续处理数据的时 候发现有一个实验结果得出的误差很大，效果很不好。开始时我 们打算舍弃所有的数据等到第二周重做，可是后来我们在分析思考题时发现在用实验数据来计算油的密度来验算结果时，有一项 结果是具有前后联系的，因而它的变化范围也是具有一定区间的，所以我们发现实验的误差来源于我们数据读数的估读位的误差，然后我们将这一数据的估读位做了一小幅度的调整，得出的 结果便相对十分准确了。从中我们便明白了一个实验并不是说实验结束了，数据处理完了，它就结束了，相反，在一个实验结束后对它的结果的思考与理解却是整个实验中最关键的一环。 而对于我来说，对一个实验最好的理解无益于在处理实验数据的时候了，有时候通过对计算公式的理解，对结果的分析，对思考题的解读，确实促进了我对水力学每一相关部分的认识。相对于以前需要无数次死记硬背的部分，难以理解的公式，通过对 水力学实验这一阶段的学习，我发现再去理解与记忆他们变得容易多了，这确实是一份难得的收获与体会。 当然，在处理实验数据与得出结果的过程中，也并不总是一 帆风顺的，我们也遇到了很多难题，最让我印象深刻的是水电比拟实验中流网的绘制与计算。因为实验时仪器总是并不能满足中线附近不能满足电压等于5V的缘故，我们5V的等势线偏向左边0.9厘米左右，这就造成了我们的等势线的左右不对称，给我们

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论 实验一流体静力学实验 实验原理 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 或(1.1) 式中： z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。 另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？ 测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。

，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？ 设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算 式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小， 可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压

水力学实验报告

. . . . . . 水力学 实验指导书及实验报告 专业 班级 学号 河北农业大学城建学院

目录 实验（一）伯努利方程实验............................................................ - 1 -实验（二）动量定律实验................................................................ - 4 -实验（三）文丘里实验.................................................................... - 8 -实验（四）孔口与管嘴出流实验.................................................. - 10 -实验（五）雷诺实验...................................................................... - 12 -实验（六）沿程水头损失实验...................................................... - 14 -实验（七）局部阻力损失实验...................................................... - 17 -

实验（一）伯努利方程实验 一、实验目的 1.观察流体流经能量方程试验管的能量转化情况，对实验中出现的动水水力现象进行分析，加深对能量方程的理解； 2.掌握一种测量流体流速的原理： 3.验证静压原理。 二、实验原理 在恒定总流实验管内，沿水流方向的任一断面i（实验管的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ见图1），可写 2 2 从静压管的读数算出hw

水力学实验指导书(1)

本科教学实验指导书 水力学实验 易文敏 编写 李克锋 四川大学水利水电学院 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室 前言 水力学实验课的基本任务是：观察分析水流现象，验证所学理论，学会和掌握科学实验的方法和操作技能，培养整理实验资料和编写实验报告的能力。 在进行实验的过程中，要注意培养自己的动手能力和独立工作的能力。使每个实验者有观察现象，进行操作和组织实验的机会，并能独立进行整理分析实验成果，受到实验技能的基本训练。 各项实验分别介绍了每个实验的目的、原理、实验设备、步骤、注意事项，以及可供实验者编写实验报告时参考的表格。要求做好实验后，实验者要独立认真完成一份实验报告，按时交指导教师批阅。 为了使实验者能深入地掌握和巩固有关实验内容，每个实验项目的结尾都列有一定数量的思考题，供实验者进一步深入思考，并要求在实验报告中作出书面回答，随实验报告交指导教师审阅批改。

实验一 静水压强 一、实验目的： 1. 实测容器中的静水压强; 2. 测定X 液体的容重； 3. 通过实验，掌握静水压强的基本方法和了解测压计的应用。 二、实验设备： 如图所示，1管和2管、3管和4管、5管和6管组成三支U 型管，其中5管和6管组成的U 型管装X 液体，其余U 型管装水。1管、3管和5管与大气连通，2管、4管和6管与水箱顶部连通。3管和4管组成的U 型管的底部与水箱的A 点连通，1管和2管组成的U 型管的底部与水箱的B 点连通。水箱底部与调压筒连通。 三、实验原理： 利用调压筒的升降来调节水箱内液体表面压强和液体内各点的压强。 1. 根据静水压强基本公式：p=p 0+ρg h 可得 p A =ρg 水(▽3-▽A ) p B =ρg 水(▽1-▽B ) 2. 由于2、4、6管与水箱顶部连通，所以2、4、6管液面压强与水箱液面压强相同，于是 可得： p 0=ρg 水(▽1-▽2)= ρg 水（▽3-▽4）=ρg X （▽5-▽6） ρg X =6 54 3?-??-?ρg 水 或ρg X =652 1?-??-?ρg 水 3. 若水箱内气体压强p 0≠p a ,则p 1≠p 2、p 3≠p 4、p 5≠p 6。 当p ０