水力学实验

水力学实验

实验一流线演示实验

一、演示目的

1、通过演示进一步了解流线的基本特征。

2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。

二、演示原理

流场中液体质点的运动状态，可以用迹线或流线来描述，迹线是一个液体质点在流动空间所走过的轨迹。流线是流场内反映瞬时流速方向的曲线，在同一时刻，处在流线上所有各点的液体质点的流速方向与该点的切线方向相重合，在恒定流中，流线和迹线互相重合。在流线仪中，用显示液（自来水、红墨水），通过狭缝式流道组成流场，来显示液体质点的运动状态。整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势，当这些有色线经过各种形状的固体边界时，可以清晰地反映出流线的特征及性质。

三、演示设备

演示设备如图所示，它们分别显示二种特定边界条件下的流动图象。

（a）可显示机翼绕流流场中流体的流动形态。

（b）可显示实用堰溢流的流动形态。

演示仪均由有机片制成狭缝式流道，其间夹有不同形状的固体边界。在演示仪的左上方有两个盛水盒，一个装自来水，一个装红色水，两盒的内壁各自交错开有等间距的小孔通往狭缝流道，流道尾部装有调节阀。

流线仪简图

1、盛水盒

2、机翼

3、弯道

4、机翼角度调节开关

5、狭缝流道

6、泄水调节阀

7、实用堰

四、演示方法

1、首先打开演示仪的排气夹和尾部的调节夹进行排气，待气排净后拧紧调节夹，并将上方的两个盛水盒装满自来水；

图１－1

2、将装有自来水的两个盛水盒其中的任一个滴少许红墨水搅拌均匀；

3、调节尾部控制夹，可使显示液达到最佳的显示效果；

4、待整个流场的有色线（即流线）显示后，观察分析其流动情况及特征；

5、演示结束后，倒掉演示液，并将仪器冲洗干净待用。

五、思考题

1、 流线的形状与边界有否关系？

2、 流线的曲、直和疏、密各反映了什么？

实验二 静水压强量测实验

一、目的要求

1、量测静水中任一点的压强；

2、测定另一种液体的密度；

3、要求掌握U 形管和连通管的测压原理以及运用等压面概念分析问题的能力。

二、实验设备

1与2测压管注入油，3与4注入水，二者的液体不能混

三、实验步骤及原理

1、打开通气孔，使密封水箱与大气相通，则密封箱中表面压强p 0等于大气压强p a 。那么开口筒水面、密封箱水面及连通管水面均应齐平。

2、关闭通气孔，将开口筒向上提升到一定高度。水由开口筒流向密封箱，并影响其它测压管。因此，密封箱中空气的体积减小而压强增大。待稳定后，

开口筒与密封箱两液面的高差即为压强差gh p p a ρ=-0，这个水柱高度h 也等于5756?-??-?及，而U 形管两液面的压差也应等于a p p -0。

3、如果将开口筒向下降到一定高度，使其水面低于密封箱中的水面，则密封箱中的水流向开口筒。因此，密封箱中的空气的体积增大而压强减小，此时p 0

75650

?-?=?-?=-g

p p a ρ 4、设h i 表示各测压管及密封水箱内A ，B 点标高读数，根据在重力作用下不可压缩液体的静力压强基本方程

gh p p C g

p

ρρ-==+

Z 0或 可以求得相应各点处的静压强。

A 点的绝对压强A p 、相对压强'

A p 为

)(A 7h h g p p a A -+=水ρ )(A 7'

h h g p A -=水ρ

同理，B 点的绝对压强B p 、相对压强'

B p 为

)(B 6B h h g p p a -+=水ρ )(B 6'

B h h g p -=水ρ

从测压管液面h 6与h 5的高差可求得密封容器液面上绝对压强0p 、相对压强'

p 为

)(560h h g p p a -+=水ρ )(56'

0h h g p -=水ρ

由于连通管和U 形管反映着相同的压差，故有：

)()()(4321'560?-?=?-?=?-?=-g g g p p a 水水ρρρ

由此可以求得另一种液体的密度'ρ：

2

14

32156'?-??-?=?-??-?=水水

ρρρ。

四、注意事项

1、首先检查密封箱是否漏气（检查方法自己考虑）。

2、开口筒向上提升时不宜过高，在升降开口筒后，一定要用手拧紧左边的固定螺丝，以免开口筒向下滑动。

五、量测与计算

实验台编号： 。

1、有关常数： A 点高程?A = cm ；B 点高程?B = cm ；

大气压强=a p N/cm 2；水密度水ρ= kg/ cm 3；

2、量测记录表格：

3、计算：

六、回答问题

1、第5、6、7号管和

2、4号管，可否取等压面？为什么？

2、第2、4、7号管和6、7号管中的液面，是不是等压面？为什么？

实验三 动量方程实验

一、实验目的

1、测定管嘴喷射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。

二、实验原理

由天平测得射流对实验板施加的作用力用E F 表示。动量方程的计算式为：

)cos 1(0βρ-=Qu F T (1)

当不考虑能量损失及其它影响因素，只考虑重力减速作用时，射流冲击到实验板上的速度u 小于喷嘴出口流速0u ，故方程(1)为

)cos 1(22

0βρ--=gz u Q F T

(2)

式中，T F 为冲击力的计算值dyn （1dyn= 10-5 N ）；ρ为水的密度g/cm 3；Q 为射流流量cm 3/s ；Z 为射流喷嘴出口到实验板的距离cm ；β为射流入口流速与出口流速的夹角。

。90=β时，gz u Q F T 22

0-=ρ。

。135=β时，gz u Q gz u Q F T 2707.1)135cos 1(220200-=--=ρρ

。180=β时，gz u Q gz u Q F T 22)180cos 1(220200-=--=ρρ

T F 与E F 进行比较，其偏差值为

%T

E

T F F F -=

? (3) ?值可为±，?值越小说明仪器的精度高。

。90=β时，gz u Q F T 22

0-=ρ。

。135=β时，gz u Q gz u Q F T 2707.1)135cos 1(220200-=--=ρρ

。180=β时，gz u Q gz u Q F T 22)180cos 1(220200-=--=ρρ

三、实验设备

四、实验步骤

1、先擦去实验板上的水。将天平移动砝码滑到零位，配重放到天平的A 盘，转动天平微调砝码，使天平处于平衡状态。在喷嘴的出口放入定位块使其尖端位于实验板的中心，固定天平。取下定位块。置分流器泄水口于泄水槽，使量水箱初水位约2.5cm ，关闭泄水阀、记录初水位。

2、在天平B 盘放入砝码(平板放60克，曲板放80克 )。打开稳压箱调压阀，启动水泵，待稳压箱内的气体全部排空后，关小调压阀(不要关死，需留有调节量)。实验过程稳压箱压力保持不变.

3、慢慢开启调节阀，由喷嘴喷出射流冲击实验板，当实验板受到的冲击力与砝码的重量相等时，天平重新处于平衡状态(可通过阀门开度或移动砝码来进行调节)。注意不能动微调砝码。

4、拨动分流器，使其泄水口朝向测量水箱，同时按动秒表，当测量水箱水位达约24cm时，拨动分流器，使其泄水口朝向泄水槽，同时按动秒表。记录秒表读数、终水位及冲击力的测量值(即天平B盘砝码与移动砝码之和)。

5、将移动砝码滑到零位，在天平B盘再加入10克砝码，重复步骤3与4，测出第二组数据。用同样的方法测量6组数据。

6、实验完毕先关闭调节阀再停泵。天平底座下放托块保护。

五、注意事项

1、先开调压阀，泄水阀要关严，开供水调节阀一定要缓慢，防止冲液。

2、天平的正确使用是保证实验成功的条件，使用者首先要熟练掌握天平的正确使用方法。

六、实验成果及要求

1、有关常数

2、记录表格

β =90°

β =135°

β =1800

七、思考题

1、与实F 理F 有差异，除实验误差外还有什么原因？

实验四 文丘里流量计及孔板流量计综合实验

一、实验目的

1、了解文丘里流量计和孔板流量计的原理及其简单构造。

2、绘出压差与流量的关系曲线，确定文丘里流量计和孔板流量计的流量系数μ值。

二、实验原理

文丘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丘里流量计相同，根据能量方程以及等压面原理可得出不计阻力作用时的文丘里流量计(孔板流量计)的流量计算公式：

h K Q ?=理，

其中：g d

D d D K 24

4

4

22-=

π

；

对于文丘里流量计： 21h h h -=?

对于孔板流量计： 54h h h -=?

根据实验室设备条件，管道的实测流量实Q 由体积法测出。

在实际液体中，由于阻力的存在，水流通过文丘里流量计(或孔板流量计)时有能量损失，故实际通过的流量实Q 一般比理Q 稍小，因此在实际应用时，上式应予以修正，实测流量与理想流量情况下的流量之比称为流量系数，即

理

实Q Q =

μ

三、实验设备

文丘里实验设备：

1. 水泵

2. 稳压箱

3. 压力表

4. 放气调压阀

5. 泄水槽

6. 转向管

7. 比压计

8. 通气管夹

9. 上游阀门 10. 下游阀门 11. 量水箱泄水阀 12. 量水箱

)

/()/(2211γγp z p z h +-+=?

1. 水泵

2. 稳压箱

3. 压力表

4. 放气调压阀

5. 泄水槽

6. 转向管

7. 比压计

8. 通气管夹

9. 上游阀门 10. 下游阀门 11. 量水箱泄水阀 12. 量水箱 13. 孔板

四、实验步骤

文丘里（孔板）实验

1、熟悉实验设备，记录有关常数。

2、排气：关闭其他实验项目阀门。开放气调压阀，启动水泵，开上游阀门，略开下游阀门，排除管内全部气体。关闭上游阀门，慢慢开下游阀门，使比压计液面达最低位置，夹紧比压计通气管。关下游阀门，略开上游阀门，待稳定后观察比压计液面是否水平，水平则管内无气。然后慢慢开大上游阀门，同时开大下游阀门，使比压计的压差达到最大值。

3、实验：关闭量水箱阀门，使初水位在2.5cm左右，并记录。将转向管出口转向量水箱，同时按秒表，稍后，读比压计，并记录，（注：文丘里实验第一组数据读3根测压管，从第2组数据开始只读比压计1与2两个测压管。）当量水箱水位达30cm左右时，将转向管出口转向泄水槽，同时按秒表，并记录量水箱水位及秒表读数，打开量水箱泄水阀，使初水位再下降到2.5cm左右，关下游阀门，调小流量，重复上述步骤，测出12组左右数据，最小流量的压差在9cm左右。实验完毕关上游阀门，观察比压计液面是否水平，若水平则管内未进气。

注：1、整个实验过程稳压箱压力表读数保持不变。（用放气调压阀调节）。

2、改变流量时，需待开关改变后，水流稳定，方可记录。

3、当管内流量较大时，测压管内水面会有波动现象。应读取波动水面的最高与最低读数的平均值作为该次读数。

五、实验成果及要求

1）文丘里

2）孔板

F=348.5

F=344.8

F=344.8

3）成果分析

1、绘制Q~h

?关系曲线。以h

?为横坐标，以Q为纵坐标，分别点绘文丘里流量计和孔板流量计的Q~h

?曲线。根据实测的值，分析文丘里流量计与孔板流量计的流量系数不相同的原因。

2、在方格纸上绘制文丘里第一组数据的测管水头线和总水头线图形。

七、思考题

1、若文丘里流量计和孔板流量计倾斜放置，测压管水头差是否变化？为什么？

2、收缩断面前与收缩断面后相比，哪一个压强大？为什么？

3、实测的μ值是大于1还是小于1？

4、每次测出的流量系数μ值是否是常数？若不是则与哪些因数有关？

实验五流动综合演示实验

一、实验目的

1、演示流体经过不同边界情况下的流动形态，以观察不同边界条件下的流线、旋涡等现象，增强和加深对流体运动特性的认识。

2、演示水流绕过不同形状物体的驻点、尾流、涡街现象、非自由射流等现象的感性认识。

3、加深对边界层分离现象的认识，充分认识流体在实际工程中的流动现象。

二、实验设备

图二为流动演示仪的示意图。该仪器是由水箱、水泵、流动显示面等几个部分所组成。该仪器通过在水流中掺气的方法，利用日光灯的照射，可以清楚地演示不同边界条件下的多种水流现象。整个仪器由7个单元组成，每个单元都是一套独立的装置，可以单独使用，亦可以同时使用。

三、实验步骤及演示内容

（一）操作程序

1、接通电源，打开开关。关闭掺气阀，在最大流量下使显示面两侧水道充满水。

2、用调节进气量旋纽调节进气量的大小。调节应缓慢，逐次进行，使之达到最佳显示效果（掺气量不宜太大，否则会阻断水流，或产生剧烈噪声）。

（二）演示内容

1、WD—1型(图三、1)用以显示逐渐扩散、逐渐收缩、突然扩大、突然收缩等平面上的流动图形，模拟串联管道纵剖面流谱。

在逐渐扩散段可观察到由于边界层分离而产生旋涡。而在收缩段，由于不产生边界层分离现象，流线均匀收缩，几乎没有旋涡产生，只在拐角处出现很小的旋涡。在突然扩大段出现了较大的旋涡区。由此可见，逐渐扩散段局部水头损失大于收缩段，而突然扩大段所产生的局部水头损失最大。

2、WD—2型(图三、2)显示文丘里流量计、孔板流量计等流动图形和串联流道纵剖面上的流动图形。

由显示可见，文丘里流量计的过流顺畅，流线顺直，无边界层分离和旋涡产生。孔板流量计在孔板前的拐角处有小旋涡产生，孔板后的水流逐渐扩散，并在主流区的周围形成较大的旋涡区。由此可见，孔板流量计结构简单，水头

μ)。文丘里流量计流动形态较好，水头损损失较大，流量系数较小(左右

=

.0

61

失较小，流量系数效大(μ=0.96~0.99)。

3、WD—3型(图三、3)显示30。弯头、直角园弧弯头、直角弯头、45。

弯头以及非自由射流等流段纵剖面上的流动图像。

由显示可见，在每一转弯后面，都因边界层分离而产生旋涡。转弯角度不同，旋涡大小、形状各异。在圆弧转弯段，流线顺畅；该串联管道上，还显示局部水头损失叠加影响的流动图谱。在非自由射流段，射流离开喷口后，不断卷吸周围的流体，形成射流的紊动扩散。在此段上还可以看到射流的“附壁效应”现象。

4、WD—4型(图三、4)显示30。弯头、分流、合流、45。弯头、YF—溢流阀、闸阀及蝶阀等流段纵剖面上的流动图谱。

由流动显示可见，在转弯、分流、合流等过流段上，存在不同的旋涡出现。合流旋涡较为典型，明显干扰主流，使主流受阻；闸阀半开，尾部旋涡区较大，水头损失也大。蝶阀全开时，过流顺畅，阻力小，半开时，尾涡紊动激烈，表明阻力大且易引起振动。

该装置不但能获得较好的教学效果，而且还直接为改进阀门的性能提供了直观根据。

图二壁挂式自循环流动演示仪结构示意图

1、挂孔

2、彩色有机玻璃面罩

3、不同边界的流动显示面

4、加水孔孔盖

5、掺气量调节阀

6、蓄水箱

7、可控硅无级调速旋钮

8、电器、水泵室

9、标牌 10、铝合金框架后盖 11、水位观测窗

图三显示面过流示意图

5、WD—5型(图三、5)显示明槽逐渐扩散，单园柱绕流、多圆柱绕流及直角弯道等流段的流动图形。

（1）驻点：观察流经圆柱前端驻点处的小汽泡运动特性，可了解流速与压强沿圆周边的变化情况。

（2）边界层分离现象：流动显示了圆柱绕流边界层分离现象，可观察出边界层分离点的位置及分离后的回流形态。

（3）卡门涡街：圆柱的轴与水流方向垂直，在圆柱的两个对称点上产生边界层分离，然后不断交替在圆柱下游的两侧产生旋转方向相反旋涡，并随主流一起向下游运动，旋涡的强度逐渐减弱。

（4）多圆柱绕流：观察水流经过多圆柱绕流所产生的旋涡，可以了解被广泛用于热工中的传热系统的“冷凝器”及其他工业管道的热交换器等。由流谱图形可知，其换热效果较佳。

6、WD—6型(图三、6)显示明渠渐扩、桥墩形钝体绕流、流线体绕流和反流线体绕流等流段上的流谱。

通过观察，可以看出以下几点：

（1）非圆柱体绕流也会产生卡门涡街，圆柱绕流不同的是，该涡街的频率具有较明显的随机性。改变绕流体结构可以破坏涡街固有频率，避免共振。

（2）流线型柱体绕流流动顺畅，形体阻力最小。而反流线体绕流时也出现了卡门涡街。

8、演示结束后，及时关机，切断电源。

四、注意事项

1、开机后需等1~2分钟，使流道气体排净后再演示。注意调节进行量，使演示效果达到最佳状态。

2、演示结束后及时关灯和关机。

3、注意水箱中的水位，当水位较低时及时加水（水箱中的水最好用纯净水）。

五、思考题

1、旋涡强度的大小与能量损失有什么关系？边界层分离现象发生在什么区域？

2、卡门涡街具有什么特性？对绕流有什么影响？你能指出实际问题中的卡门涡街现象吗？

3、空化现象为什么常常发生在旋涡区？

实验六管流流态设计实验(雷诺实验)

一、目的要求

1、观察流体在管道中的流动状态（层流、紊流及其转变情况）。

2、测定下临界雷诺数Rec。

二、仪器设备

设备如下图。另备量筒一个、秒表一只、温度计一只。

三、实验原理

1、层流

管道中流动的流体，当其流动 Re数较小而不超过其临界值时，支配流动的主要因素是粘性力。管内流体质点受到这种粘性力的作用，只可能沿运动方向减速或加速而不会偏离其原来的运动方向，各流体质点不发生各向混杂，流动呈现规则的有秩序的成层流动，这就是层流。

2、紊流

当管道中流体流动 Re数增大甚至超过其临界值时，惯性力逐渐取代粘性力而成为支配流动的主要因素。沿流动方向的粘性力对质点的束缚作用降低，质点向其他方向运动的自由度增大，因而容易偏离其原来的运动方向，形成无规则的脉动混杂甚至产生可见尺度的涡旋，这就是紊流

在本实验中，颜色水随玻璃管内主流一起流动，颜色水流线代表了管内主流的流动状态。

3、下临界雷诺数Rec的测定

由流体力学可知：层流紊流流态的判别标准就是下临界雷诺数Rec，可表

示为，式中 d为玻璃管内径；为流体的运动粘性系数；为流

体的临界速度。

实验中，玻璃导管内径是已知的；水的运动粘性系数与温度的关系为：

（㎝2/s）

使用温度计测量出实验流体的温度 t，根据上式即可求出值。

V

C

的测量方法是用量筒和秒表测量出流体在临界状态时一段时间内的体

积，该流体体积除以所用时间得到单位时间流体体积即流量Q

C ,再由V

C

=Q

C

/A求

出临界速度V

C

。这里A为玻璃导管的有效截面积。

四、实验步骤

1、记录有关常数

2、观察两种流态：打开开关使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀，并注入颜色水于管道内，使颜色水流成一条直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流层流流态；然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察水流从层流到紊流变化的水力特征；待管中出现完全紊流后再逐步关小调节阀，观察水流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。当流量调节到实验色水在全管刚刚拉成一条直线状态时，即为下临界状态。注意每调节一次阀门，均须等待稳定几分钟。

（2）待管中出现临界状态时，用体积法测定流量。

（3）重新开大调节阀，使管内流动形成完全紊流，按上述步骤重复测量5～6次。

六、量测与计算

1、有关常数

实验台编号：；

管经=

A cm2；

d cm；管道过水面积=

2、测量数据记录

七、回答问题

1、为什么要用 Rec来判断流态而不用Vc来判断？

2、如用不同直径的导管，或用不同的液体， Vc和Rec是否改变？

实验七孔口管嘴综合实验

一、实验目的

1、观察各种典型孔口和管嘴出流时的流动现象与圆柱形管嘴的局部真空现象。

2、测定计算各孔口与管嘴的流速系数?、流量系数μ、局部阻力系数ζ以及薄壁孔口的断面收缩系数ε。

3、测定圆柱形外管嘴真空值。

二、实验原理

对0.1的小孔口，当为完全收缩出流时，在离孔口约断面处，水

股断面收缩到最小，该收缩断面面积与孔口断面面积之比值称为收缩系数用ε表示。薄壁孔口的ε值最小。

管嘴出流，圆柱管嘴在管嘴内收缩形成真空区。

在恒定流条件下，应用能量方程可得孔口与管嘴自由出流公式

孔口：管嘴：

式中：, , ,

三、实验设备

1-水泵 2-溢流管 3-供水箱 4-水位测压管 5-真空测压管 6-1-圆柱管嘴 6-2-流线管嘴 6-3-园边孔口 6-4-薄壁孔口 7-接水器 8-量水箱 9-存水箱 10-进水阀

四、实验步骤

1、塞好孔口和管嘴出口,关闭进水阀门,向存水箱注水至距上沿4cm处。打开电源开关，缓慢开大进水阀门，当有溢流后,保持少量溢流,观察水位测压管与真空测压管是否在同一水平位置,若不在同一水平位置说明管内气体未排净,用吸气球排出气体.

2、打开圆柱管嘴塞子,保持少量溢流,关闭量水箱阀门,调节初水位h1到

2.5cm处，并记录，将接水器置于管嘴出口处，同时按秒表，当水位达到23cm 左右时，将接水器快速移离管嘴同时按下秒表，然后记录秒表读数，量水箱水位读数，真空测压管读数并记录，重复以上动作并记录。然后关闭圆柱管嘴。

3、打开流线管嘴塞子,保持少量溢流,关闭量水箱阀门,调节初水位h1到

2.5cm处，并记录，将接水器置于管嘴出口处，同时按秒表，当水位达到23cm 左右时，将接水器快速移离管嘴同时按下秒表，然后记录秒表读数，量水箱水位读数，重复以上动作并记录，然后打开圆柱管嘴。观察两种管嘴的流动。最

后关闭所有管嘴。

4、打开园边孔口塞子,保持少量溢流,关闭量水箱阀门,调节初水位h1到

2.5cm处，并记录，将接水器置于孔口出口处，同时按秒表，当水位达到23cm 左右时，将接水器快速移离孔口同时按下秒表，然后记录秒表读数，量水箱水位读数，重复以上动作并做记录，然后关闭园边孔口。

5、打开薄壁孔口塞子,保持少量溢流,关闭量水箱阀门,调节初水位h1到

2.5cm处，并记录，将接水器置于孔口出口处，同时按秒表，当水位达到23cm 左右时，将接水器快速移离管嘴同时按下秒表，然后记录秒表读数，量水箱水位读数，重复以上动作并做记录，量距孔口5毫米处的收缩直径，然后打开园边孔口塞子。观察两种孔口的流动。最后关闭所有孔口。

五、注意事项

1、实验时必须在水流稳定时方可进行。

2、量测收缩断面直径时，要仔细，卡尺既不能阻碍水流又不能离开水流。

3、爱护秒表、孔口及管嘴等设备。

4、本实验出水流量不稳定，需测三次取平均值。

5、实验结束后，关闭电源开关，拔掉电源插头。

六、量测与计算

1、有关常数值：量水箱底面积的标定值F= 388 cm2（三台设备均为此值）

表1

实验台编号：

2、测量记录与计算值

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

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

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 验原理 重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 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。 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) 此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。 验分析与讨论 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。 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：

)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，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。 )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)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。 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 至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。 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，毛由下式计算 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℃，=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 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，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、时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 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？

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)

水力学实验指导书

实验一伯努利方程实验 一、实验目的 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，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特征； 3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验测量技能。 二、实验属性 综合性试验。本实验涉及的《工程流体力学》课程知识是综合性的。内容有: 流体力学相似性原理和因次分析、流体力学连续性方程、能量方程及动量方程等。 1、自循环供水器； 2、实验台； 3、可控硅无级调速器； 4、溢流板； 5、稳水孔板； 6、恒压水箱； 7、测压计； 8、滑动测量尺； 9、测压管； 10、实验管道；11、测压点；12、毕托管；13、实验流量调节阀 四、实验要求 实验前应预习实验报告。 实验开始前，待一切实验准备工作就绪后，报告指导教师。在启动设备之前，必须经指导教师检查认可。 实验结束时，实验数据要经指导教师审阅、签字，并整理好实验现场后，按要求在实验记录本上填写有关内容，方可离去，严禁将实验室的任何物品带走。

实验完成后应按学校对实验报告的格式、纸张要求写出实验报告。实验报告描述应清楚、肯定，语言通顺，用语专业、准确；结构严谨、层次清晰。实验报告数据观察细致，记录及时、准确、真实，外文、符号、公式准确，使用统一规定的名词和符号。 实验报告的内容要求： 1．实验名称； 2. 实验目的； 3．实验原理； 4. 实验装置； 5．实验步骤； 6. 实验原始数据； 7．实验数据处理及结果； 8．思考题分析。 五、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（i=1，2，3，……，n ） )1(22111 122i w i i i i h g v a p Z g v a p Z -+++=++γγ 取1a ＝2a ＝……n a ＝1选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出γ p Z + 值，测出 通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及g av 22 ，从而即可得到各断面测管水头和总 水头。 六、实验步骤 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平齐。如不平则需要查明故障原因（例连接管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。 3、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（10）、（11）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

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。

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-1

水力学实验 指导书与报告 专业班级学号姓名 贵州大学土木建筑工程学院 水力学实验室

目录 1．实验一：流体静力学实验 2．实验二：不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺里方程)实验4．实验三：雷诺实验 5．实验四：文丘里流量计实验

实验一：流体静力学实验 一、实验目的要求 1．掌握用测压管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； 3．通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决静力学实 际问题的能力。 二、实验装置 本实验装置如图1.1所示 图1．1流体静力学实验装置图 1．测压管；2．带标尺测压管；3．连通管；4．真窄测压管；5．U 型测压管 6．通气阀；7．加压打气球；8．截止阀； 9．油柱；l0．水柱；11．减压放水阀。 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 p z const γ + = 或 0p p h γ=+ 式中： Z ——被测点在基准面以上的位置高度

p ——被测点的静水压强。用相对压强表示，以下同； 0p ——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S 。有下列关系：01 012 h S h h ωγγ= = + 据此可用仪器(不用另外尺)直接测得S 。 2、采用加压法、减压法来测定各断面的压强，油的容重 四、实验方法与步骤 1．搞清仪器组成及其用法。 包括： 1）各阀门的开关； 2 )加压方法 关闭所有阀门(包括截止阀)，然后用打气球充气； 3 )减压方法 开启筒底阀ll 放水； 4 )检查仪器是否密封，加压后检查测管1、2、5液面高程是否恒定。 若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。 2．记录仪器号No ．及各常数(记入表1.1)。 3．量测点静压强(各点压强用厘米水柱高表示)。 1)打开通气阀6(此时0P =O)，记录水箱液面标高?。和测管2液面标高H ? (此时0?=h ?)； 2)关闭通气阀6及截止阀8，加压使之形成0P >O ，测记0?及h ? “；

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

水力学实验指导书

1水力学实验指导书 第一节静水压强实验 一、实验目的与要求 1. 观察在重力作用下，液体中任意两点A、B的位置高度z、测压管高度 p和测压管水头H(Hzp)，验证静水压强公式。加深理解水静力学 基本方程式的物理意义和几何意义，理解位置水头、压强水头及测压管水头等基本概念； 2. 学习使用液体压力计测压强，测量当p0pa(pa为大气压强)、p0pa、p0pa时的A、B两点的绝对压强和相对压强。 3. 测定表面压强的真空度，加深对真空压强、真空度的理解； 4. 学习测量液体比重的方法。二、实验装置静水压强实验装置如图1所示。 4#6 #5 #4 #3 #2 #113P0Z0Z6Z4Z2Z12hh酒精Z3AZ5B图1 静水压强实验装置图 1.水箱； 2.测压管； 3.升降调压筒； 4.气门。 三、实验原理 水静力学讨论静水压强的特性、分布规律及如何根据静水压强的分布规律来确定静水总压力。 1

静水压强的特性 流体静止时不承受切应力，一旦受到切应力时就产生变形。从这个定义出发，可以认为在静止的液体内部，所有的应力都是正交应力。因此，静水压强具有两个特性： 1. 静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面； 2. 任一点静水压强的大小和受压面的方向无关，或者说作用于同一点上的各方向的静水压强大小相等。 静水压强的基本方程 在重力作用下，处于静止状态下的不可压缩均质液体，其基本方程为。 Z1p1Z2p2C 式中，Z—单位重量液体相对于基准面的位置高度，称位能或位置水头； p—单位重量液体的压能或压强水头； p1,p2—静止液体中任意两点的静水压强； —液体的容重。 该方程表明静止液体中任意一点的单位位能和单位压能之和为常数。该方程也可以写为。 pp0h 上式表明在静止液体中，液面下任一点的静水压强等于液面压强与从该点到液面的单位面积上的液体重量之和。液面压强遵循巴斯加原理，将等值地传递到液体内部所有各点

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