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1、重庆大学学生实验报告实验课程名称流体力学实验开课实验室流体力学实验室学 院 动力工程学院年级 10 级 专业班 热能 4 班学 生 姓 名 王鹏 学 号 20103966开 课 时 间 2011 至 2012 学年第 二 学期总成绩教师签名城环学院制流体力学实验报告学院动力工程学院年级、专业、班10 级热能 4 班姓名成绩课程名称流体力学实验实验项目 名称流体静力学实验指导教师教 师 评 语教师签名：年月日开课实验室：流体力学实验室2012 年 4 月 7 日一、实验目的1 、验证静力学的基本方程。2 、学会使用测压管与 U 形测压计的量测技能。3 、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象。4 、
2、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程量测。二、实验原理1 、重力作用下不可压缩流体静力学方程 Z+p/ =C2 、静压强分布规律 p=p o+ h三、使用仪器、材料流体静力学实验仪、烧杯、漏斗、水、煤油。四、实验步骤1 、记录参数：测点标高a b c基准面选在：自由液面，测点位能Za Zb Zc水容重： 9.807 ×10 -3 N/cm 32、步骤（1）p 0=0, 测 0 、 H打开通气阀，是水箱液面与大气相通， 此时 p 0=0 ，测水箱液面高程0 ，测压管液面高程 H（此时 0= H）（2）p 0>0 ，共加压 3 次，每次测定 0 、 H （累计加压）（3）p 0&l
3、t;0 ，共减压 3 次，每次测定 0 、 H （累计加压）3、油容重的测定：（1）测计 h1 ， 共测三次 0 、 H，计算 h1=| 0 - H |关闭通气阀，大气加压，使U 型管内水面与油水界面齐平，测2）测计 h2 ，共测三次 0 、 H，计算 h2=| 0 - H |关闭通气阀，打开放水阀，慢慢防水，直至 U 型管内水面与油面齐平，关闭放水阀，测计算 h2 。五、实验过程原始记录 （ 数据、图表、计算等 ）表 1.1 流体静压强测量记录表单位： cm液面 条 件序号水箱液面0测压管2 页面2测压管水头压强水头pa/ =2- apb/ =2- bpc/ =2- cZa+ pa/ Zb+
4、Pb/Zc+p c / P0 =01P0 >0123P0 <0123表 1.2 油容重测量记录表条件序水箱测压| 2- 0| 2- 0h1 h1 h2号液面管液|的平均（ ）0面2值P0 >0 且1h1=型管2中水面3与油水交界面齐平P0<0 且型管 中水面 与油水 交界面 齐平123h2=计算： 以水箱液面为基准面。 由公式： Z+ p/ 可以计算出各点的压强水头，结果如表。h1由公式： ，又=0.009807 。结果如下表：h1 h2六、实验结果及分析流体力学实验报告开课实验室： DA126 2011 年 4 月 18 日学院年级、专业、班姓名 成绩课程名称流体力学
5、实验实验项目 名称不可压缩流体恒定流动 的能量方程实验指导教 师教 师 评 语教师签名：年月日一、实验目的1 、掌握均匀流的压强分布规律以及非均匀流的压强分布特点；2 、验证不可压缩流体恒定流动中各种能量间的相互转换；3 、学会使用测压管与测速管测量压强水头、流速水头与总水头；4 、理解毕托管测速原理。二、实验原理 流线为平行线的流动为均匀流，流线不平行的流动为非均匀流。对于恒定均匀流，元流上流体流速沿程不产生 变化，无加速度产生。非均匀流相反，元流上流通流速不断变化，有加速度产生，由此引起的惯性力不容忽略。 根据流线变化是否强烈，非均匀流又分为急变流与突变流，近似平行时，称渐变流；流线变化剧
6、烈时称急变流。 均匀流、非均匀流上的压强分布规律各自不同。由于渐变流流线变化较缓并近似平行，通常近似按均匀流处理。 均匀流、渐变流同一断面的压强分布规律满足如下的计算公式：z + p /g=c 但是非均匀流同一断面的压强不满足此式，也不能用能量方程求解，它根据流线弯曲方向不同而不同。当其惯性力与重力出现叠加时压强增大， 这种情况出现在流体流动的凹岸；当惯性力与重力出现削减时压强减少，它出现再流体流动的凸岸，因此，凹岸 压强大，凸岸压强小。实际流体在流动过程中除遵循质量守恒原理外， 必须遵循动量定理， 质量守恒原理在一维总流中的应用为总流 的连续性方程，动能定理在一维总流中的应用为能量方程。如下
7、所示 Q1Q2 v1A1 v2A2z1p1 /ga1v12/2gz2p2 / ga2v22 /2ghw12 实际流体中， 总水头线始终沿程降低，实验中可以从测速管的液面相对于基准面的高度读出。测压管水头等于总水头减其流速水头。 Z+p/ g=H-a v 2/2g, 断面平均流速用总水头减去该断面的测压管水头得到：av 2 /2g=H-(z+p/g).三、使用仪器、材料 自循环供水器、恒压水箱、溢流板、稳水孔板、可控硅无级调速器、实验管道、流量调节阀、 接水阀、接水盒、回水管测压计。四、实验步骤1、熟悉实验仪器，分清普通测压管和测速管及两者功能上的区别。2、打开电源，启动供水系统，水箱供水至溢流
8、，排净实验管道内的空气后关闭流量调节阀。 检查所有的测压管液面是否齐平，若不平需查明原因并排除气体。3 、全开流量调节阀，使测压管 19 液面尽可能接近标尺零点，待流动稳定后记录测压管与测 速管液面读数，同步定时测量时段流出水体的体积，并计算流量 2 至 3 次取平均。4、逐级调剂流量调节阀的开度，调节流量，待流动稳定后，测读测压管与测速管页面读数， 按与步骤 3 相同的方法同步测量流量。 改变流量调节阀的开度， 测取 3 组不同的流量， 计入表。5、实验完毕后，先关闭流量调节阀，检查所有的测压管页面是否齐平，若不表明实验有故障， 应排除故障重新实验。确认无误后关闭电源，将仪器回复到实验前状态
9、。6、比较均匀流与非均匀流断面的测压管水头值。7、分析计算各断面的流速水头、测压管水头与总水头，从而计算沿程水头损失与局部水头损 失，并比较突然扩大与突然缩小的测压管水头及其水头损失。8、在均匀流断面上，推求测速管处的流速，将测试与计算成果列于表中。水箱面高程 0 =47.60cm 直径 d1 1. 37cm d21. 00cm d32. 00cm五、实验过程原始记录 （数据、图表、计算等 ）测点液面读数于断面能量转换的测算表 单位： cm测点管径 d位置水头Z压强水头p/ 流速水头2v /2g测压管水 头 z+ p/ 总水头 H测压管水头差（z+ p/ ）水头损失h w =-H=H1 H21
10、1.3720.0020.446.8640.4447.3021.3720.5015.706.8636.2043.0611.404.6631.3720.0016.406.8636.4043.26-0.20-0.0241.3720.0015.506.8635.5042.360.900.9051.3720.0014.206.8634.2041.061.301.3061.0020.0012.9212.8832.9245.807.521.5071.0020.00-14.012.886.0018.8828.2022.1881.3720.0013.046.8623.0429.909.8815.9091.372
11、0.0014.406.8624.4031.26-8.40-12.38101.3720.0015.006.8625.0031.86111.3710.002.906.8612.9019.76121.3710.009.946.8619.9426.804.103.10131.370.0016.506.8616.5023.36-3.60-4.60141.370.0012.746.8612.7419.600.167.20151.370.009.806.869.8016.666.706.70162.000.0013.183.2213.1816.40-0.443.50172.000.0012.803.2212
12、.8016.02-3.000.44181.370.007.846.867.8414.705.341.70191.370.003.906.863.9010.76-8.905.26毕托管测速计算表编号6812141618备注测速管读速45.1034.6031.9026.0023.7022.40测压管读速16.8027.3024.1018.9021.4014.70点流速 u2.350.850.870.830.470.92五、实验过程原始记录 （数据、图表、计算等 ）测点液面读数于断面能量转换的测算表 单位： cm测点管径 d位置水头Z压强水头p/ 流速水头2v /2g测压管水 头 z+ p/ 总水头
13、 H测压管水头差(z+ p/ )水头损失h w =-H=H1 H211.3720.0020.446.8640.4447.3021.3720.5015.706.8636.2043.0611.404.6631.3720.0016.406.8636.4043.26-0.20-0.0241.3720.0015.506.8635.5042.360.900.9051.3720.0014.206.8634.2041.061.301.3061.0020.0012.9212.8832.9245.807.521.5071.0020.00-14.012.886.0018.8828.2022.1881.3720.00
14、13.046.8623.0429.909.8815.9091.3720.0014.406.8624.4031.26-8.40-12.38101.3720.0015.006.8625.0031.86111.3710.002.906.8612.9019.76121.3710.009.946.8619.9426.804.103.10131.370.0016.506.8616.5023.36-3.60-4.60141.370.0012.746.8612.7419.600.167.20151.370.009.806.869.8016.666.706.70162.000.0013.183.2213.181
15、6.40-0.443.50172.000.0012.803.2212.8016.02-3.000.44181.370.007.846.867.8414.705.341.70191.370.003.906.863.9010.76-8.905.26毕托管测速计算表编号6812141618备注测速管读速45.1034.6031.9026.0023.7022.40测压管读速16.8027.3024.1018.9021.4014.70点流速 u2.350.850.870.830.470.92六、实验结果及分析流体力学实验报告开课实验室：流体力学实验室 2012 年 4 月 27 日学院动力工程学院 年级
16、、专业、班10 级热能 4 班 姓名 成绩课程名称流体力学实验实验项目 名称局部水头损失实验指导教师教 师 评 语教师签名：年月日一、实验目的1 、掌握三点法、四点法测量局部水头损失与局部阻力系数的技能；2 、验证圆管突然扩大局部阻力系数公式及突然缩小局部阻力系数经验公式；3 、加深对局部水头损失机理的理解。二、实验原理1 、突然扩大，实测： hje= (Z 1+p1/)+12/2g-( Z 2+p 2/)+22/2g+h f1-2 g=980cm/s 2 hf1-2 =1/2 h f2-3 e= h je/( 12/2g) 理论： e'=(1-A 1/A 2)2 hje' =
17、 e' (12/2g)2 、突然缩小，实测： hjs= (Z 4+p 4/)+42/2g-( Z 5+p 5/)+52/2g-( h f4-B +h fB-5 ) hf4-B =1/2 h f3-4 hfB-5 = h f5-6 s= h js/ (52/2g) 经验： s'=1/2 (1-A5/A3)hjs' = s'(52/2g)三、使用仪器、材料局部水头损失实验仪由自循环供水器（循环水泵） 、实验台、无极调速器、水箱、溢流板 稳水孔板、突然扩大与突然缩小实验管道、测压管、流量调节阀、接水盒、回水盒等组成。四、实验步骤1、通水排气，启动水泵，全开调节阀，待实
18、验管道中空气排净后，关闭调节阀；2 、校核测压计。各管液面稳定后，任意两管液面高差不超过 1mm 即可；3、测流量 Q （用重量法测 Q ，接水）和各管液面高程 h1h 6，连续测 5 次。第一次，全开调节 阀（注意，第六管液面要能读数） ，测 Q 和 h 1h 6，以后每次都是在前一次的基础上，关小调节阀， 使第六管的液面上升 1.5cm 左右，测 Q 和 h 1h 6；4 、校核测压计，同 2 。否则，重新测试；5、填写参数、填表；五、实验过程原始记录 （数据、图表、计算等 ）表 7.1 测试数据记录表序号体积V/cm 3时间t/s流量Q/( cm3/s)测压管读数12345612345计
19、算：由公式：六、实验结果及分析1 、突然扩大，实测： hje= (Z 1+p 1/)+11 2/2g-( Z 2+p 2/ )+ 22/2g+h f1-2g=980cm/s 2 hf1-2 =1/2 h f2-3 e= h je/( 12/2g)理论： e'=(1-A 1/A 2)2 hje' = e' (12/2g)2 、突然缩小，实测： hjs= (Z 4+p 4 /)+ 42/2g-( Z 5+p 5 /)+ 52/2g-( h f4-B +h fB-5) hf4-B =1/2 h f3-4 hfB-5 = h f5-6 s= h js/( 52/2g) 经验： s'=1/2 (1-A 5/A 3) hjs' = s' (52/2g) 代人数据计算得结果如下表：