4來(lái)氏李學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng) 流體力學(xué) 開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室市政與環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究中心學(xué)院 年級(jí) 專(zhuān)業(yè)班

學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)

開(kāi)課時(shí)間 至 學(xué)年第 學(xué)期總成績(jī)教師簽名城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院制

課程名稱(chēng)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱(chēng)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示綜合設(shè)計(jì)其他指導(dǎo)教師成績(jī)V開(kāi)課學(xué)院、實(shí)驗(yàn)室：城環(huán)學(xué)院市政與環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)時(shí)間年月日1、2、3、年月日1、2、3、4、驗(yàn)證靜力學(xué)的基本方程；學(xué)會(huì)使用測(cè)壓管與差壓計(jì)的量測(cè)技能；理解絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)及毛細(xì)管現(xiàn)象；靈活應(yīng)用靜力學(xué)的基本知識(shí)進(jìn)行實(shí)際工程量測(cè)。二、實(shí)驗(yàn)原理2、靜壓強(qiáng)分布規(guī)律:p二2、靜壓強(qiáng)分布規(guī)律:p二p0+Yh式中：z——被測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)面的位置高度；p——被測(cè)點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)，用相對(duì)壓強(qiáng)表示，以下同；P0 水箱中液面壓強(qiáng)；Y——液體容重；h——被測(cè)點(diǎn)在液體中的淹沒(méi)深度。3、等壓面原理：對(duì)于連續(xù)的同種介質(zhì)，流體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，水平面即等壓面。三、使用儀器、材料實(shí)驗(yàn)儀器：測(cè)壓管、U型測(cè)壓管、差壓計(jì)儀器元件：打氣球、通氣閥、放水閥、截止閥、量杯流體介質(zhì)：水、油、氣實(shí)驗(yàn)裝置如圖:四、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分的功能與作用；2、 打開(kāi)通氣閥，保持液面與大氣相通。觀測(cè)比較水箱液面為大氣壓強(qiáng)時(shí)各測(cè)壓管液面高度；3、 液面增壓。關(guān)閉通氣閥、放水閥、截止閥，用打氣球給液面加壓，讀取各測(cè)壓管液面高度，計(jì)算液面下a、b、c各點(diǎn)壓強(qiáng)及液面壓強(qiáng)p0；4、 液面減壓。關(guān)閉通氣閥，打開(kāi)截止閥，放水閥放出一定水量后，讀取各測(cè)壓管液面高度，計(jì)算液面下a、b、c各點(diǎn)壓強(qiáng)及液面壓強(qiáng)p0。五、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）1、基本參數(shù)儀器編號(hào)：測(cè)點(diǎn)標(biāo)咼：v—cm,V=cm,V=cmabc基準(zhǔn)面選在：測(cè)點(diǎn)位能：Z=cm,Z=cm，Z—cmabc水溶重：Y=水N/cm32、記錄計(jì)算表表1 壓強(qiáng)水頭與測(cè)壓管水頭測(cè)量成果表 單位：cm實(shí)驗(yàn)條件次數(shù)水箱液面咼程測(cè)壓管液面咼程壓強(qiáng)水頭測(cè)壓管水頭P aYYPcYz+-a yz+你b yz+PcYp=001p>00123p<00123

表2 油的容重測(cè)量與計(jì)算成果表實(shí)驗(yàn)條件次數(shù)水箱液面、V咼程0測(cè)壓管液面咼程VH1V0-VH11V-VI0 H的平均值油容重Y(N/cm3)p>00且U型測(cè)壓管中水面與油水交界面齊平1h二1hY丫——1dh+h1223p<00且U型測(cè)壓管中水面與油面齊平1h二223六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、 在毛細(xì)管現(xiàn)象影響下，測(cè)壓管的讀數(shù)如何減少誤差？2、 靜止流體中，不同斷面測(cè)壓管水頭線如何變化？3、 根據(jù)等壓面原理，找出幾個(gè)等壓面。4、 當(dāng)p>0，求出p絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)；當(dāng)p<0，求出p的相對(duì)壓強(qiáng)、絕對(duì)壓強(qiáng)和真空值。0000

年月日課程名稱(chēng)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱(chēng)實(shí)驗(yàn)二均勻流與非均勻流的壓強(qiáng)分布規(guī)律及不可壓縮流體恒定流能量方程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型驗(yàn)證演示綜合設(shè)計(jì)其他指導(dǎo)教師成績(jī)V開(kāi)課學(xué)院、實(shí)驗(yàn)室：城環(huán)學(xué)院市政與環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)時(shí)間一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆站鶆蛄鞯膲簭?qiáng)分布規(guī)律以及非均勻流的壓強(qiáng)分布特性;驗(yàn)證不可壓縮流體恒定流動(dòng)中各種能量間的相互轉(zhuǎn)換；學(xué)會(huì)使用測(cè)壓管與測(cè)速管測(cè)量壓強(qiáng)水頭、理解比托管測(cè)速原理；年月日課程名稱(chēng)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱(chēng)實(shí)驗(yàn)二均勻流與非均勻流的壓強(qiáng)分布規(guī)律及不可壓縮流體恒定流能量方程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型驗(yàn)證演示綜合設(shè)計(jì)其他指導(dǎo)教師成績(jī)V開(kāi)課學(xué)院、實(shí)驗(yàn)室：城環(huán)學(xué)院市政與環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)時(shí)間一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆站鶆蛄鞯膲簭?qiáng)分布規(guī)律以及非均勻流的壓強(qiáng)分布特性;驗(yàn)證不可壓縮流體恒定流動(dòng)中各種能量間的相互轉(zhuǎn)換；學(xué)會(huì)使用測(cè)壓管與測(cè)速管測(cè)量壓強(qiáng)水頭、理解比托管測(cè)速原理；掌握文丘里流量計(jì)的測(cè)量流量的方法。1、2、3、4、5、流速水頭與總水頭;二、實(shí)驗(yàn)原理1、均勻流斷面壓強(qiáng)分布規(guī)律:2、不可壓縮流體恒定流動(dòng)能量方程:pau2 pau2Z+ 1+1~1二Z+缶+2^2+h1Y2g2Y 2g w3、比托管測(cè)定點(diǎn)流速:式中：z——被測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)面的位置高度;p——被測(cè)點(diǎn)的靜水壓強(qiáng),P為壓強(qiáng)水頭;Yp$為滯止點(diǎn)的壓強(qiáng)，用相對(duì)壓強(qiáng)表示;au2流速水頭，a為動(dòng)能修正系數(shù);Y——液體容重;hw——兩斷面間的水頭損失;h一一兩斷面間的測(cè)壓管水頭差；G比托管修正系數(shù)。K——文丘里常數(shù);卩一一流量系數(shù)。三、使用儀器、材料實(shí)驗(yàn)儀器：測(cè)壓管、測(cè)速管、差壓計(jì)儀器元件：自循環(huán)供水系統(tǒng)、滑動(dòng)測(cè)量尺、放水閥、流體介質(zhì)：水、氣實(shí)驗(yàn)裝置如圖1、2：四、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 熟悉實(shí)驗(yàn)裝置圖1、2各部分的功能，記錄有關(guān)常數(shù)；實(shí)驗(yàn)裝置圖1為能量方程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置圖2為文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)；2、 啟動(dòng)供水系統(tǒng)，檢查測(cè)壓管液面讀數(shù)并排氣；3、 逐級(jí)調(diào)節(jié)放水閥門(mén)的開(kāi)度，穩(wěn)定后利用體積時(shí)間法測(cè)定流量；4、 測(cè)定各點(diǎn)在不同流量下的測(cè)壓管、測(cè)速管（實(shí)驗(yàn)裝置圖1）或差壓計(jì)液面讀數(shù)（實(shí)驗(yàn)裝置圖2），求得測(cè)壓管水頭及總水頭、流速水頭（實(shí)驗(yàn)裝置圖1）或測(cè)壓管液面高差（實(shí)驗(yàn)裝置圖2）；5、 比較均勻流與非均勻流斷面的測(cè)壓管水頭值（實(shí)驗(yàn)裝置圖1）；6、 分析各斷面的總水頭與測(cè)壓管水頭，從而計(jì)算沿程水頭損失與局部水頭損失，并比較突然擴(kuò)大與突然縮小的測(cè)壓管水頭及其水頭損失（實(shí)驗(yàn)裝置圖1）；7、 在實(shí)驗(yàn)裝置圖2中，利用文丘里管測(cè)定管道流量。五、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）1、基本參數(shù)儀器編號(hào)：TOC\o"1-5"\h\z水箱液面高程：V= cm,上管道軸線高程V= cm,下管道軸線高程V= cm0 上 下管道直徑：d= cm,d= cm,d= cm1 c c I zz n

2、記錄計(jì)算表表1 測(cè)點(diǎn)液面讀數(shù)與斷面能量轉(zhuǎn)換測(cè)量成果表 單位：s測(cè)占八、、流量cm3/s位置水壓強(qiáng)水PY流速水u22g測(cè)壓管水頭Pz+——Y總水頭測(cè)壓管水頭差A(yù)(z+-)Y總水頭差A(yù)H12345678910111213141516171819根據(jù)表中數(shù)據(jù)用方格紙繪制出總水頭線H-H和測(cè)壓管水頭線P-P。

表2 均勻流壬與非均勻流的壓強(qiáng)分布特性與能量轉(zhuǎn)換表單位：cm2點(diǎn)測(cè)壓管3點(diǎn)測(cè)壓管10點(diǎn)測(cè)壓11點(diǎn)測(cè)壓15點(diǎn)測(cè)壓次數(shù)流量水頭水頭管水頭管水頭管水頭Qcm3/sz+冬2Yz+冬3Yz+厶io 丫z+作11丫z+k15 Y備注123456表3 水頭損失與比托管測(cè)量表 單位：cm次數(shù)流量Qcm3/s3、4斷面沿程水頭損失hf15、17斷面局部水頭損失hJ9點(diǎn)測(cè)壓管水頭z+■9 丫8點(diǎn)總水頭H88點(diǎn)流速水頭U2—82g8點(diǎn)流速U8cm/s備注123456六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、 均勻流斷面測(cè)壓管水頭、壓強(qiáng)分布與非均勻流斷面測(cè)壓管水頭與壓強(qiáng)分布是否相同？2、 實(shí)際流體測(cè)壓管水頭沿程是否可以升高？總水頭沿程變化如何？各部分能量如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換？3、 當(dāng)流量增加，測(cè)壓管水頭線是否變化？4、 如何利用現(xiàn)有的測(cè)壓管與測(cè)速管測(cè)量某點(diǎn)的點(diǎn)流速？5、 比托管測(cè)定的流速是否準(zhǔn)確？原因何在？6、 文丘里喉管中是否產(chǎn)生負(fù)壓，根據(jù)實(shí)驗(yàn)如何減少文丘里管中喉管中的負(fù)壓？最大可能真空有多大？7、 文丘里管中流量系數(shù)的影響因素有那些？8、 為什么實(shí)際流量與理論流量不同？何者大？9、 沿程水頭損失與局部水頭損失如何測(cè)定？

開(kāi)課學(xué)院、實(shí)驗(yàn)室：城環(huán)學(xué)院市政與環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 年月日課程名稱(chēng)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱(chēng)實(shí)驗(yàn)三不可壓縮流體恒定流動(dòng)動(dòng)量方程與孔口、管嘴出流實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型驗(yàn)證演示綜合設(shè)計(jì)其他指導(dǎo)教師成績(jī)V―、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 驗(yàn)證不可壓縮流體恒定流的動(dòng)量方程；2、 了解射流與孔口出流的特點(diǎn)，掌握管嘴出流的水力現(xiàn)象；3、 靈活應(yīng)用靜力學(xué)的基本知識(shí)，由測(cè)壓管推求壓力。二、實(shí)驗(yàn)原理1、測(cè)壓管的壓力測(cè)量： P二P+丫h02、 不可壓縮流體恒定流動(dòng)能量方程：pau2 p au2Z+—+ ―1二Z+-^+ 22+h1Y 2g 2Y 2g wQ= 2ghc3、管嘴出流流量： Q卩=—=0.82A』2ghcQ二^AJ2gh孔口出流流量： Xp=0.624、不可壓縮流體恒定流動(dòng)動(dòng)量方程： F=PQ(Bur-pur)2212兀D2忽略滑動(dòng)摩擦阻力，則： F=pA=yh =pQ(0pu)x c c 4 1 1x式中：D——活塞直徑；h活塞形心水深；h 孔口出流的作用水頭；Q——管嘴出流量，即射流流量；u1x——管嘴出流速，即射流流速；P——為動(dòng)量修正系數(shù)；

Fx 射流對(duì)活塞沖擊力；xP——液體密度。實(shí)驗(yàn)中，在平衡狀態(tài)下，只要測(cè)得流量Q和活塞形心水深hc，由給定的管嘴直徑d和活塞直徑D,代入上式，便可驗(yàn)證動(dòng)量方程，并率定射流的動(dòng)量修正系數(shù)0值。其中，測(cè)壓管的標(biāo)尺零點(diǎn)已固定在活塞的圓心處，因此液面標(biāo)尺讀數(shù)，即為作用在活塞圓心處的水深。三、使用儀器、材料實(shí)驗(yàn)儀器：自循環(huán)供水系統(tǒng)、帶活塞的測(cè)壓管儀器元件：放水閥、測(cè)壓管儀器元件：放水閥、測(cè)壓管流體介質(zhì)：水帶活塞測(cè)壓管抗沖平板水箱■I水位調(diào)節(jié)閥帶活塞測(cè)壓管抗沖平板水箱■I水位調(diào)節(jié)閥■水閥ffi.循環(huán)水泵四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分名稱(chēng)、結(jié)構(gòu)特征，作用性能，記錄有關(guān)常數(shù)。2、 啟動(dòng)供水系統(tǒng)，打開(kāi)調(diào)速器開(kāi)關(guān)，水泵啟動(dòng)2?3分鐘后，關(guān)閉2?3秒鐘，以利用回水排除離心式水泵內(nèi)滯留的空氣；3、 調(diào)整測(cè)壓管位置。待恒壓水箱滿(mǎn)頂溢流后，松開(kāi)測(cè)壓管固定螺絲，調(diào)整方位，要求測(cè)壓管垂直、螺絲對(duì)準(zhǔn)十字中心，使活塞轉(zhuǎn)動(dòng)松快。然后旋轉(zhuǎn)螺絲固定好。測(cè)該水位、流量，并改變作用水頭并重復(fù)實(shí)驗(yàn)。4、 測(cè)讀水位。標(biāo)尺的零點(diǎn)已固定在活塞園心的高程上。當(dāng)測(cè)壓管內(nèi)液面穩(wěn)定后，記下測(cè)壓管內(nèi)液面的標(biāo)尺讀數(shù)，即h值。C5、 測(cè)量流量。利用體積時(shí)間法，在上回水管的出口處測(cè)量射流的流量，流量時(shí)間要求在15?20秒以上，可用塑料桶等容器，通過(guò)活動(dòng)漏斗接水，再用量筒測(cè)量其體積（亦可用重量法測(cè)量）。6、 改變水頭重復(fù)實(shí)驗(yàn)。逐次打開(kāi)不同高度上的溢水孔蓋，改變管嘴的作用水頭。調(diào)節(jié)調(diào)速器，使溢流量適中，待水頭穩(wěn)定后，按3—5步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。7、 驗(yàn)證v2=0對(duì)F的影響。取下平板活塞，使水流沖擊到活塞套內(nèi)，調(diào)整好位置，使反射水流的回2 x射角度一致，記錄回射角度的目估值、測(cè)壓管作用水深h和管嘴作用水頭H0。c 0五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)1、基本參數(shù)、動(dòng)量定律實(shí)驗(yàn)儀儀器編號(hào)：TOC\o"1-5"\h\z管嘴內(nèi)徑：d= cm活塞直徑：D= cm、孔口與管嘴出流實(shí)驗(yàn)儀儀器編號(hào)：圓角管嘴內(nèi)徑：d]= cm,直角管嘴內(nèi)徑：d2= cm圓錐管嘴內(nèi)徑：d3= cm,孔口直徑：d4= cm出口高程：Z]=Z2=cm， Z3=Z4=cm管嘴面積：A1=cm2, A2=cm2,A亍 cm2孔口面積：A4=cm2收縮直徑：dC4=cm,收縮面積：AC4=cm2,收縮系數(shù)：s4=2、記錄計(jì)算表表1動(dòng)量力(射流沖擊力)測(cè)量成果表測(cè)次體積V(m3)時(shí)間T(s)管嘴作用水頭Ho(m)活塞作用水頭hc(m)流量Q(m3/s)流速u(mài)(m/s)動(dòng)量力F(KN)動(dòng)量修正系數(shù)備注123456

表2 孔口、管嘴出流流量系數(shù)測(cè)量成果表測(cè)次體積V(cm3)時(shí)間T(s)實(shí)際流量Q(cm3/s)水箱液面讀數(shù)H1(cm)作用水頭Ho(cm)理論流量Q(cm3/s)流量系數(shù)備注123456六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、 動(dòng)量修正系數(shù)是否等于1,為什么？2、 測(cè)壓管液面與管嘴作用水頭的關(guān)系如何？3、 帶翼片的平板在射流作用下獲得力矩，這對(duì)分析射流沖擊無(wú)翼片的平板沿x方向的動(dòng)量方程有無(wú)影響，為什么？4、 滑動(dòng)摩擦力為什么可以忽略不計(jì)？試用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5、 分析孔口出流與管嘴出流流量系數(shù)的影響因素。

年月日課程名稱(chēng)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱(chēng)實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型局部水頭損失實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示綜合設(shè)計(jì)其他指導(dǎo)教師成績(jī)V年月日課程名稱(chēng)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱(chēng)實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型局部水頭損失實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示綜合設(shè)計(jì)其他指導(dǎo)教師成績(jī)V開(kāi)課學(xué)院、實(shí)驗(yàn)室：城環(huán)學(xué)院市政與環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究中心實(shí)驗(yàn)時(shí)間―、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握三點(diǎn)法、四點(diǎn)法量測(cè)局部阻力系數(shù)的技能;2、驗(yàn)證圓管突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)公式及突然縮小局部阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式;3、加深對(duì)局部阻力損失機(jī)理的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理1、能量轉(zhuǎn)換:P aU2 p(Z+ 1+ ―)—(Z+ 2+1Y2g2Yau2+22)—h

2g2、局部水頭損失:局部阻力系數(shù):g=辿U2突然擴(kuò)大:!■—U22=gHt=g2g 12gg=(1-佯2d22g=(字-1)2d21突然縮小:d2突然縮小:=0.5(1-十)d22式中： 化一一沿程水頭損失;九——沿程阻力系數(shù);g 局部阻力系數(shù)hj—局部水頭損失;三、使用儀器、材料實(shí)驗(yàn)儀器：測(cè)壓管、U型測(cè)壓管、差壓計(jì)儀器元件：自循環(huán)供水系統(tǒng)、水氣壓差計(jì)、滑動(dòng)量尺、電測(cè)儀、水封器流體介質(zhì)：水、氣實(shí)驗(yàn)裝置如圖：圖1圖2四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 熟悉實(shí)驗(yàn)裝置圖1、2各部分功能，記錄有關(guān)常數(shù)；2、 啟動(dòng)供水系統(tǒng)，檢查測(cè)壓管液面水位并排氣；3、 調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度，逐級(jí)放大流量，待水位恒定后采用時(shí)間體積法測(cè)算流量，并計(jì)算管道通過(guò)的流速;4、 量取水溫，由此推求雷諾數(shù)；5、 各測(cè)壓管液面讀數(shù)（圖2）或壓差計(jì)讀數(shù)（圖1）,分析計(jì)算沿程水頭損失，并求取沿程水頭損失;6、 分析個(gè)斷面總能量，由此推求局部水頭損失，并求取局部阻力系數(shù)（實(shí)驗(yàn)裝置圖1）。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）1、基本參數(shù)儀器編號(hào)：TOC\