T型管三通流体动力学分析
题目： T型管三通流体动力学分析
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摘要 (2)
关键字 (2)
前言 (2)
正文 (2)
一、建立模型 (3)
1、绘制模型立体图 (3)
2、划分网格 (4)
3、输入参数 (4)
4、计算 (6)
二、分析 (7)
1、压强 (7)
2、速度 (8)
3、温度 (10)
三、总结 (11)
摘要
为了加深对工程流体力学基本概念和基本理论的理解，本组依照指导进行了此次实验。为明确冷水、热水在管内如何混合，混合后的运动状态和特性，我们选取了三通管为模型。将三通管注入冷水和热水，汇合后通入大气中。通过假设将其简化后研究其内部流体运动状态的变化。结合压强、管道的属性、水的速度温度及能量损失等问题，应用软件模型计算得到了三通管道内部的流场分布，并对三通管内道内流动的特性进行分析，得出了三通管道紊流流动的计算结果。
关键字
三通管、混合过程、运动状态、能量损失
前言
工程流体力学是研究流体受力及其运动规律的一门学科，侧重于应用流体力学的基本原理、理论与方法研究解决实际问题。它以流体为研究对象，是研究流体平衡和运动规律的科学。流体力学在水利、航空、电力、机械、冶金、化学、石油、土木等工业技术中有广泛的应用。对口于本专业的机械工业中的润滑、冷却、液压传动、气力输送以及液压和气动控制问题的解决，都必须应用流体力学的理论。因此它是我们理解掌握现代化工程勘测、设计、运行与管理的知识基础，也是我们继续深造及将来从事研究工作的重要工具。
为深入学习流体力学，培养建模能力和分析实例的能力，培养理论联系实际、实事求是、严格认真的科学态度，本组成员积极配合开展了此次实验。
正文
本组研究的流体类型为水，研究围绕三通管内的冷热水混合进行。为节省实验研究的时间和经费，我们采用数值计算方法来研究该问题。通过软件模拟对其进行定性分析。主要研究黏性流体在等速有温差的
条件下产生的局部损失和沿程损失及其动量变化。以期在实验中更加具象的了解连续性方程、伯努利方程、动量方程和达西-巴赫公式的内涵和应用。为展示研究过程及结果，特在此进行系统陈列。
在进行软件模拟之前首先对流体进行以下假设：
1、质量守恒
2、动量守恒
3、连续介质假设
4、不可压缩流体
一、建立模型
模型简介：本装置模型为“T”型三通管，X方向直管管径50mm，Z方向管径30mm。
流动过程简述：向直径为50mm直管的一端管口通入80℃流速为5m/s的热水，直径30mm管口通入10℃流速为2m/s的冷水，水流在管中混合后由50mm直管的另一端管口流入大气.（本次实验不对流出部分液体做研究）。
1、绘制模型立体图
图1.1 用Geometry绘制的立体图
2、划分网格
图1.2 inflation参数设置
图1.3 生成网格
3、输入参数
对面进行命名，两个输入口为inlet_hot（热水管），inlet_cool（冷水管）。出口为outlet。参数如下：冷水入口端：直径30mm 温度10℃流速2m/s
热水入口端：直径50mm 温度80℃流速5m/s
出口端：直径50mm 压强1atm
湍流强度：I=0.16×Re^(-1/8)
图1.4 冷水入口设置
图1.5 热水入口设置
图1.6 出口设置
4、计算
数学方法：K-ε湍流模型与能量方程（迭代次数：最小值1 最大值100）
图1.7 计算过程
二、分析
1、压强
在我们所建立的这个三通管模型中，流体的压强变化较为明显。建立一个三维坐标系如下图所示，以中央的注水口为Y轴，以向上为正方向。其余两管延伸的方向为Z轴方向，以向右为正方向。过Y轴和Z
轴交点沿垂直Y轴和Z轴的方向为X轴方向，向外为正方向。
在X-Y截面上，压强变化如下图所示。从如下所示的压强分布图中我们可以清楚地看到，冷水入口管道内压强较大，沿Y轴负方向呈现出逐渐减小的趋势。在这里我们分析一下，因为速度沿水流方向逐渐增大，重力因素忽略不计，由伯努利方程p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C可知压强逐渐减小。
图2.1 X-Y截面压强分布示意图
在Y-Z截面上，流体压强变化明显。从热水入口管道至其与竖直的冷水入口管道交接处，也是因为水流速度越来越大，由伯努利方程p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C可知压强逐渐减小。另外，在管道交接处进一步研究，冷水（速度为2m·s-1）和热水（速度为5 m·s-1）在此处汇合，在流动方向改变和流速分布变化的情况下，会形成因形成的漩涡和由二次流形成的双螺旋流动产生的损失.这就是在管道交接处右侧上侧靠上部分较右侧其他位置的流体压强小的原因。在管道口交接处至出水口这一段管道中，虽然有沿程能量损失，但是，因为两股水流的汇合，由连续性方程可知速度会明显增大，因此由整体来看，流体平均流速增大。同样，
由伯努利方程可知，流体压强逐渐减小。
图2.2 Y-Z截面压强分布示意图
由以上总结可得：压强在Y轴方向上的竖直管道内的压强最大，在Z轴方向上的水平管道内左侧的的次之。经过汇流后，在水平管道内右侧的压强最小。压强分别沿着Y轴负方向和Z轴正方向减小。
2、速度
图2.3 Y-Z截面速度分布
图2.4 迹线分布
首先，由所建立的速度模型可以看出，在两个入水口处靠近管壁很小的一段区域范围内颜色为蓝色，这是由于这是在靠近管壁的地方，紊流脉动受到限制，粘滞力的作用显现，在紧贴管壁的很薄的流层中紊流脉动消失，粘滞力的作用使流速急速下降，速度分布比较陡峭，速度梯度大，形成粘性底层的存在。在剩余的较大一部分区域里，液体的速度颜色分布均匀，为层流区，在接近管道汇交处的地方速度分布才开始出现变化。
接下来是两管道汇交的区域，在这个区域，冷水和热水相互融合，形成温水。由迹线图我们可以看出，在混合后，由于流量变大，而管道直径不变，有连续性方程可知道不可压缩流体沿管流的体积流量是常量，所以速度变化较大。在交汇处速度突然变大，而热水和冷水未能进行充分的混合便沿着管道继续流动。在汇交后的一段管道内由速度图可以看出速度分布散乱，是紊流区。所以，在汇交之前，各管道除粘性底层外是层流区，在汇交后是紊流区，如图所示。
3、温度
图2.5 Y-Z截面温度分布
图2.6 X-Y截面温度分布
图2.7 整体温度分布
由ANSYS所计算出的参数及温度变化的图示可以得出，从坐标系的Y-Z截面可以看出，在整个进水管道中冷热水相遇之前温度基本不变，相遇后在冷热水交界处热水温度逐渐降低，冷水也逐渐升温，且两者的温度变化梯度相差不大。沿着水流-Z方向冷热水的温度变化越发明显，混合程度增强，温度梯度减小。随着流体向下游流动，温度分布越来越趋向均匀。这是浮升力对T型管道中冷热流体的混合的影响，浮升力导致主管中的热流体向支管上游冲刷，并与支管中的冷流体混合。同时，当支管中的混合流体向主管底部冲击时，由于主管流体的惯性力不足以克服浮升力的影响，具有相对低温的混合流体向主管的上游回流。
此外，在主管中可以清晰地观察到温度分层现象，图中的主管上游温度界限清晰一致，说明冷热流体混合程度小，对上游区域没有影响，这是因为流体的惯性力比浮升力大，所以混合仅发生在下游。主管的下游，温度分布趋于无序，温度分层现象减弱。
三、总结
本文利用ANSYS软件对Ｔ型三通管中主管为热流体和支管为冷流体的混合过程的流动进行了仿真分析，获得了不同平面上的速度分布，在贴近管壁处可观察到速度梯度较大的黏性底层，还可观察到在混合前黏性底层上方速度平缓的平流区和混合后流速较大，各流层液体相互混掺的紊流区。此外，从仿真分析中获得的温度分布图可得出冷热水相遇后交界处温度开始中和，且两种水的温度变化梯度相差不大。沿着水流Z 方向冷热水的温度变化越发明显，温度梯度增大。随着流体向下游流动，温度分布越来越趋向均匀。从压
强分布图中可得出压强在Y轴方向上的竖直管道内的压强最大，在Z轴方向上的水平管道内左侧的的次之。经过汇流后，在水平管道内右侧的压强最小。压强分别沿着Y轴负方向和Z轴正方向减小。
在整个管道的能量方面，除流体在整个流程中由于流体粘滞力产生的沿程损失外，还有冷热水在混合后的紊流流动中产生漩涡造成的能量损失。总之，等速差温的流体在三通管内混合后会形成紊流，并产生新的能量损失，随着流体的进一步混合流体的温度由分层逐步趋于均匀，其压强的总趋势是变小。
我们所研究的T型管道广泛运用于诸如石油化工厂和核电厂等管路系统中的冷热流体的混合和连接。在实际应用中，研究流体的流速和流线分布及温度压强分布对研究流体的各项性质以及工厂设施的安全问题有着极为重要的指导作用。
参考文献：
【1】孔珑．工程流体力学．中国电力出版社，2006．
【2】张也影．流体力学．高等教育出版社，1986．
【3】丁源，吴继华．ANSYS14.0从入门到精通．机械工业出本社，2003．
【4】陈艳霞，陈磊．ANSYS Workbench工程应用案例精通．电子工业出版社，2012．
计算机基础实验大作业要求 一、作业目的 本作业是对《计算机基础》课程的进一步深化和强化练习。 主要目的是在原有课程文档处理内容学习的基础上，巩固基本知识和基本技能，进一步深入学习高级技能，并掌握Office各个组件如Word、Excel、PowerPoint等的综合运用，从而增强实际操作、综合应用的能力。 二、主要任务 1.制作一篇Word文档。 2.制作一个Excel工作簿。 3.制作一份PowerPoint演示文稿。 三、任务具体要求 （一）、制作一篇Word文档，具体要求见下表相应内容 （二）、制作一个Excel工作簿，具体要求见下表相应内容 （三）、制作一份PowerPoint演示文稿，具体要求见下表相应内容 （五）作业总结报告（word格式） 主要描述Word文档、Excel工作簿、PowerPoint演示文稿（网站，如果有）的制作情况，内容要求： 1、对word文档 设计思路： 【（1）主题的选择，资料如何获取等。 （2）版面的设计，各项内容的布局安排等。】
制作中使用的主要技术： 【写出所使用的主要技术及用于何处。如： （1）艺术字：用于标题。 （2）…… …… ……】 【文档分栏、图片、图文混排、文字排版（横排、纵排）、艺术字、自选图形、首字下沉、页眉页脚、页面背景、边框底纹、文本框、项目符号与项目编号、表格等】 制作中遇到的主要问题及解决办法： 【……】 2、对excel工作薄： 制作中使用的主要技术： 【写出所使用的主要技术及是如何运用的。如： （1）格式化数据表：……（在何处做了怎样的格式化设置） （2）…… …… ……】 【格式化数据表、单元格的合并、对齐方式、边框底纹、条件格式、公式函数的使用、添加图表，以及图表的格式设置、排序、筛选数据、分类汇总】 制作中遇到的主要问题及解决办法： 【……】 3、对powerpoint演示文稿： 制作过程： 【（1）使用了哪些设计版式，分别用于第几页。 （2）使用了哪种设计模版、配色方案。 （3）艺术字、图片、表格、超级链接等元素分别用在何处。 （4）如何设置的自定义动画。 （5）编号的插入。 （6）制作中使用的其他各项技术。】
目录 实验一静水压强实验???????????????????????????????????????????1实验二伯努利方程式的验证?????????????????????????????????????3实验三雷诺实验??????????????????????????????????????????????6实验四管道沿程阻力实验??????????????????????????????????????9实验五管道局部阻力系数的测定????????????????????????????????12
实验一静水压强实验 （一）实验目的 1、测定静止液体中某点的静水压强，加深对静压公式p=p0+γh的理解； 2、测定有色液体的重度，并通过实验加深理解位置水头，压强水头及测压管水 头的基本概念，观察静水中任意两点测压管水头Z+p/γ=常数。 p=p0+γh 式中：P——被测点的静水压强； P0——水箱中水面的表面压强； γ——液体重度； h——被测点在表面以下的竖直深度。 可知在静止的液体内部某一点的静水压强等于表面压强加上液体重度乘以该点在液面下的竖直深度。 （四）实验步骤 1、打开密封水箱E顶上空气阀门a，此时水箱内水面上的压强p0=p a。观察各测压连通管内液面是否平齐，如果不齐则检查各管内是否阻塞并加以勾通。
2、读取A点、B点的位置高度Z A、Z B。 3、关闭空气阀门a，转动手柄，抬高长方形小水箱F至一定高度，此时表面压力P0＞P a，待水面稳定后读各测压管中水位标高▽=▽I（I=1、2、3、 4、5），并记入表中。 4、在保持P0＞P a的条件下，改变长方形小水箱F高度，重复进行2-3次。 5、打开空气阀门a，使水箱内的水面上升，然后关闭空气阀门a，下降长方形小水箱。 6、在P0＜P a的条件下，改变水箱水位重复进行2-3次。 （五）对表中数据进行分析 单位：mm
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？
《大学计算机基础》综合作业一 题目：主席的故事 学号：201106040408 姓名：鲜星宇 教师：肖阳春 日期：2011-12-1 成都理工大学
1毛泽东的故事 摘要 毛主席是一代伟人，创造了一个传奇，他也有一些小故事 1.1毛泽东与唐家圫 （棠佳阁） 唐家圫（也叫棠佳阁）是毛泽东的外婆家，从韶山冲往西翻过 一座大山，在山坳上放眼望去，是一片风光旖旎、林木[键入 文档的引述或关注点的摘要。您可将文本框放置在文档中的任何位置。请使用“绘图工具”选项卡更改引言文本框的格式。] 密的浅山岗。唐家圫就在那边的山肚里。只是唐家圫的居民不姓唐， 全姓文。毛泽东的母亲文七妹，是文家最小的女儿。 毛泽东出生的时候，外祖父已经去世，外祖母健在。他还[键入文档的引述或关注点的摘要。您可将文本框放置在文档中的任何位置。请使用“绘图工具”选项卡更改引言文本框的格式。] 有两位舅舅，大舅文玉瑞，二舅文玉钦。按照文家的排行，毛泽东分别叫他们七舅、八舅。七舅还是毛泽东的干爹。 当年，毛泽东去外婆家，不用说外婆，两位舅舅也很爱他。外婆家还有五位表兄：泮香、涧泉、运昌、梅青、南松。毛泽东去了，表兄们和他同桌开餐，同床共被，同放牛，还一同上山掏掏鸟窝。这里是他童年时代的乐园，藏着他一个个金色的梦。 毛泽东外出后，母亲有很长一段时间住在外婆家。母亲生病，由舅舅、舅母们细心照料。唐家圫的墙壁缝里，藏着有好几封毛泽东写给舅舅的信。其中有一封是1919年4月28日，毛泽东从北京回到长沙接母亲去治病，写信向舅父母报告母亲病情的：“家母久居尊府，备蒙照拂，至深感激。病状现已有转机，喉蛾十愈七八；疡子尚未见效。来源本甚深远，固非多月不能奏效也。甥在京中北京大学担任职员一席，闻家母病势危重，不得不赶回服侍，于阳历三月十二号动身，十四号到上海，因事勾留二十天。四月六日由沪到省，亲侍汤药，未尝废离，足纾廑念。” 还有一封是1922年11月，毛泽东在长沙主持中共湘区委员会和中国劳动组合部长沙分部工作时写的。当时有朋友回乡，他修书致候： 舅父母大人尊前： 久不通信，疏忽得很。二位大人谅都人好，合室谅都安吉。甥在省身体尚好，惟学问无进，甚是抱愧。刘先生回乡之便，托带片纸，藉当问候。有便望二位大人，临赐教诲为祷！ 敬颂 德安！ 甥 毛泽东 十一月十一日 后来毛泽东远离家乡，在神州大地纵横捭阖，但也时常惦记着唐家圫的亲人。 从这些书信可以看出，毛泽东是非常孝顺母亲，也非常挂念外婆家的亲人， 他对唐家坨的感图 1.1 棠佳阁
流体力学 实验指导书与报告 静力学实验 雷诺实验 中国矿业大学能源与动力实验中心
学生实验守则 一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯，指导教师有权停止基实验。 二、实验课前，要认真阅读教材，作好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。 三、实验课上必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。 四、预习报告和实验报告必须独自完成，不得互相抄袭。 五、因故缺课的学生，可向指导教师申请一次补做机会，不补做的，该试验以零分计算，作为总成绩的一部分，累计三次者，该课实验以不及格论处，不能参加该门课程的考试。 六、在使用大型精密仪器设备前，必须接受技术培训，经考核合格后方可使用，使用中要严格遵守操作规程，并详细填写使用记录。 七、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。 八、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故，要立即向指导教师报告，采取正确的应急措施，防止事故扩大，保护人身安全和财产安全。重大事故要同时保护好现场，迅速向有关部门报告，事故后尽快写出书面报告交上级有关部门，不得隐瞒事实真相。 九、试验完毕要做好整理工作，将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、气源、水源，经指导教师检查合格后方可离开。 十、各类实验室可根据自身特点，制定出切实可行的实验守则，报经系(院)主管领导同意后执行，并送实验室管理科备案。 1984年5月制定 2014年4月再修订 中国矿业大学能源与动力实验中心
《流体力学》实验指导书 杨英俊 2018.
目录 实验一平面上静水总压力测量实验 (4) 实验二恒定总流动量方程验证实验 (7) 实验三流态演示与临界雷诺数量测实验 (10) 实验四沿程水头损失测量实验 (13) 实验五文透里流量计率定实验 (16) 实验六局部水头损失测量实验 (19) 实验七恒定总流能量方程演示实验 (22)
前言 流体力学是一门重要的技术基础课，它的主要研究内容为流体运动的规律以及流体与边界的相互作用，它涉及到建筑、土木、环境、水利造船、电力、冶金、机械、核工程、航天航空等许多学科。在自然界中，与流体运动关联的力学问题是很普遍的，所以流体力学在许多工程领域有着广泛的应用。例如水利工程、机械工程、环境工程、热能工程、化学工程、港口、船舶与海洋工程等，因此流体力学是高等学校众多理工科专业的必修课。 流体力学课程的理论性强，同时又有明确的工程应用背景。它是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。因此，掌握流体力学的基本概念、基本理论和解决流体力学问题的基本方法，具备一定的实验技能，为后续课程的学习打好基础，培养分析和解决工程实际中有关水力学问题的能力。 流体力学和其它学科一样，大致有三种研究方法。一是理论方法，分析问题的主次因素，提出适当的假定，抽象出理论模型（如连续介质、理想流体、不可压缩流体等），运用数学工具寻求流体运动的普遍解。二是实验方法，将实际流动问题概括为相似的实验模型，在实验中观察现象、测定数据，并进而按照一定方法推测实际结果。第三种方法是数值计算，根据理论分析与实验观测拟订计算方案，通过编制程序输入数据，用计算机算出数值解。三种方法各有千秋，既是互相补充和验证，但又不能互相取代。实验方法仍是检验与深化研究成果的重要手段，现代实验技术的突飞猛进也促进了流体力学的蓬勃发展。因此，流体力学实验在流体力学学科及教学中占有重要位置，也是在学习流体力学课程中一个不可缺少的重要教学环节。目前，针对我院各专业本科生，流体力学实验包括以下7个实验： 1)平面上静水总压力测量实验 2)恒定总流动量方程验证实验 3)流态演示与临界雷诺数量测实验 4)沿程水头损失测量实验 5)文透里流量计率定实验
作业排版要求 本次作业要求交电子版的文档。排版要求如下： 1制作封皮 1.1封皮内容如图1所示。 图1封面示例 1.2“计算机操作基础大作业”用二号宋体居中。 1.3“Word作业”用小一号居中。中文用黑体，英文用Times New Roman体。 1.4个人信息用小三号以“冒号”上下对齐。中文用宋体，英文用Times New Roman 体。 1.5日期用小二号居中。中文用宋体，英文用Times New Roman体。 1.6嵌入一张剪贴画，使之衬于文字下方。 1.7页面排版效果要求整体布局合理，美观。
2正文排版要求 2.1页面要求：全文页面采用A4纸张，页面上边距为2.5厘米、下边距为4厘米、左边距为2.5厘米、右边距为4.5厘米，页眉为 3.8厘米，页脚为3.3厘米。文档网格以小四号为基准排成30行×33列。 2.2内容要求：正文内容以一个主题构成全文，正文文字自行组织，允许有错别字。根据需要自行设计字体、字号，但排版效果必须与示例相同。 2.3正文内容必须构成包括章、节、小节的3层层次结构。 3序言部分应用系统预设项目符号或自定义符号列出并列的内容，如图2所示。 图2应用项目符号 4插入几个特殊的符号和系统日期。插入一个文本框，在文本框中插入一个图片，在图的下面加上图名图号，文本框的环绕方式为“四周型”，并置于合适位置，如图3所示。
图3插入特殊字符、日期和图文混排 5正文中要正确运用括号，如图4所示。 图4括号的用法 6插入一些公式，要求有：上角标、下角标、积分、分数、开方，如图5所示。 图5编排公式 7构造稀疏形、紧密形和阶梯形的三行文字，如图6所示。
流体力学 实验指导书与报告 （第二集） 动量定律实验 毕托管测速实验 文丘里流量计实验 局部阻力实验 孔口与管嘴实验 静压传递自动扬水演示实验 中国矿业大学能源与动力实验中心
学生实验守则 一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯，指导教师有权停止基实验。 二、实验课前，要认真阅读教材，作好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。 三、实验课上必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。 四、预习报告和实验报告必须独自完成，不得互相抄袭。 五、因故缺课的学生，可向指导教师申请一次补做机会，不补做的，该试验以零分计算，作为总成绩的一部分，累计三次者，该课实验以不及格论处，不能参加该门课程的考试。 六、在使用大型精密仪器设备前，必须接受技术培训，经考核合格后方可使用，使用中要严格遵守操作规程，并详细填写使用记录。 七、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。 八、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故，要立即向指导教师报告，采取正确的应急措施，防止事故扩大，保护人身安全和财产安全。重大事故要同时保护好现场，迅速向有关部门报告，事故后尽快写出书面报告交上级有关部门，不得隐瞒事实真相。 九、试验完毕要做好整理工作，将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、气源、水源，经指导教师检查合格后方可离开。 十、各类实验室可根据自身特点，制定出切实可行的实验守则，报经系(院)主管领导同意后执行，并送实验室管理科备案。 1984年5月制定 2014年4月再修订 中国矿业大学能源与动力实验中心
流体力学实验思考题 参考答案 流体力学实验室二○○六年静水压强实验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p B 0 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 p B 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w h w 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 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， 0.073N m ，0.0098N m3。水与玻璃的浸润角很小，可以认为cos 1.0。 于是有 h 29.7 d （h 、d 均以mm 计） 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10 mm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 和水箱中的液体而言，该水平面不是水平面。
第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题，它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分：模态分析：用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析（谐响应分析）：用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析：用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析：是模态分析的应用拓广，用于计算由于响应谱或PSD输入（随机振动）引起的应力和应变。 显式动力分析：ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题； ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关，求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振
型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载，进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型，固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析，固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析，例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析，该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模，而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析，任何非线性特性，如塑性和接触(间隙)单元，即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种，即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power Dynamics、Reduced、Unsymmetric、Damped及QR Damped，后两种方法允许结构中包含阻尼。 2.模态分析的步骤 模态分析过程由4个主要步骤组成，即建模、加载和求解、扩展模态，以及查看结果和后处理。 (1)建模。指定项目名和分析标题，然后用前处理器PREP7定义单元类型、单元实常数、材料性质及几何模型。必须指定杨氏模量EX(或某种形式的刚度)和密度DENS(或某种形式的质量)，材料性质可以是线性或非线性、各向同性或正交各向异性，以及恒定或与温
梅 之情 梅 严冬轻声奏响的一个音符，是皑皑白雪下的一枝娇媚。是冰冻三尺时的一缕幽芳，是万木萧瑟中的一出惊喜。 是岁寒三友中的一位君子，是百花凋敝 时的一位仙子。是夜深新月下的一声情语，是庭院窗边的一抹浮影。 是冬日独艳的一朵，是春天将来的信使，在万千的花色中，这便是梅花了。 古人咏梅的诗，大约分成四种，或咏其风韵独胜，或吟其神形俱清，或赞其标格秀雅，或颂其节操凝重。自宋代以后，借梅来抒发闺怨情怀的诗渐少，而写其意象之美，赞颂它坚贞品格的 诗，则渐渐流行起来。明代高启的《梅花诗》，便是其中一首。不过，他的诗更具特色的一点，是梅花在传统的意象之外，更被带上了诗人本身强烈的主体色彩，诗中的梅花，好像就是诗人自己的精神化身。 “雪满山中高士卧，月明林下美人来”。高启的梅花诗， 将雪与梅，当作是匹配的高士美人。 梅与雪，常常在诗人笔下结成不解之缘。宋代王安石便有“遥知不是雪，为有暗香来”的名句。“踏雪寻梅”更成为许多人冬日的乐趣。梅伴雪生，正生出梅的坚强与高洁；雪为梅衬，又衬出梅的美丽与多情。正是似雪非雪，似梅非梅的意境，才让这冬日赏梅，显得情趣盎然，也让这咏梅之诗，充满了悠然的韵味。 梅花绝句之一 陆游（宋） 闻道梅花坼晓风， 雪堆遍满四山中。 何方可化身千亿， 一树梅花一放翁。 梅花绝句之二 陆游（宋） 幽谷那堪更北枝， 年年自分着花迟。 高标逸韵君知否， 正是层冰积雪时。 的诗，总是那样激情满怀，就连咏梅，也不是那小家碧玉般的玩味，或是朦胧婉转的吟咏。“化身”一字，像是全诗的诗眼，让诗人的 是 陆游
想象飞腾而起，咏梅之心，更是跃然纸上。梅花 是陆游平生最爱的花，那一树怒放的 梅花，燃烧着 诗人从未冷却的热情，或许，诗人也更希望他的爱国之心，能如这树树梅花，处处盛开。 梅开盛时，有人赏梅；瑞雪过后，有人寻梅。但可能很少有人知道，在梅含苞欲放时，还有探梅一说。探梅须及时，过早含苞未放，迟了便落英缤纷。将开未开之时，正是梅花最美之时，半遮半掩，略有羞涩，仿佛靠近那丝丝缕缕的花蕊，便能听见盈盈花语的声音。 梅花的颜色有许多，红梅鲜艳热烈，黄梅妖娆跳跃，粉梅妩媚多情。却独有人喜欢白梅，在雪之中静静盛开，只等有心人的脚步，因它惊喜，为它感叹。 与那些缤纷的梅花相比，白梅更加沉静。它宁愿置身于冰雪覆盖的树林，也不愿象桃李那样，混杂在春天的芳尘之中。一剪寒梅傲立雪中，独有绽放时淡淡的芳香，仿佛将人的心事诉说。 王冕诗里的梅花，总是淡色的。这位中国古代著名的画家，也喜欢画自家的梅花。洗砚池边，一树一树的梅花开着，进到王冕的画里，便成了淡淡的墨痕，这淡淡的墨，正是他内心的折射——“不要人夸颜色好，只留清气满乾坤。” 如果在诗人中找那淡淡的梅，李清照莫过于其中之一。她那些为人所熟知的诗，总是清清婉婉，字字珠玑，宛如一株清雅的梅，在繁乱的尘世中独自芬芳。她爱 梅，梅花在她的诗里，也随她的际遇，盛开和凋零。 《渔家傲》是李清照少女时代的作品。此时，梅正在她的词中娇艳——明月金樽，玉人出浴，甚至有种她的作品中少见的华丽。后来，李清照与丈夫赵明诚几经聚散，于是有了“夜来沉醉卸妆迟，梅萼插残枝”的相思之苦；再到后来，兵荒马乱，国破家亡，即使对着一生眷爱的梅，她的心中，却生出“一枝折得，人间天上，没个人堪寄”的悲凉。 如果说李清照是一枝静素的白梅，那么，同是南宋词人的辛弃疾，便是一棵虬劲的老梅。他一生驰骋疆场，即便到了晚年，仍然雄心不减，就如那在凌厉风雪中挺立的梅树，用坚强的枝丫，撑起一树怒放的梅花。 临江仙?探梅辛弃疾（宋） 老去惜花心已懒，爱梅犹绕江村。 一枝先破玉溪春。更无花态度，全有雪精神。 剩向空山餐秀色，为渠著句清新。 竹根流水带溪云。醉中浑不记，归路月黄昏。 是不惧风霜的一派气节，是赛过百花的一抹清丽；是挺立严寒的一种意志，是与世无争的一片高洁；是与月相伴的清雅，是伴雪而生的芬芳；是清纯秀美的寄托，也是孤独心事的低诉；是独傲世间的勇气，也是苦苦绽放的思念。可柔、可刚；亦柔、亦刚，这便是梅花，古往今来，在千万诗人的笔墨中，蘸成不同的颜色，不同的浓淡，不同的爱恨情怨。
《流体力学》实验报告 开课实验室：年月日 学院年级、专业、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 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、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。 二、实验原理 流体的最大特点是具有易动性，在任何微小的剪切力作用下都会发生变形，变形必将引起质点的相对运动，破坏流体的平衡。因此，流体处于静止或处于相对静止时，流体内部质点之间只体现出压应力作用，切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面，静压强大小与其作用面的方位无关，只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等，即：z + p /ρg=c 在重力作用下， 静止流体中任一点的静压强p也可以写成：p=p + ρg h 2、等压面连续的同种介质中，静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时， 静止液体中，位于同一淹没密度的各点的静压强相等，因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时，流体做等加速直线运动，等压面为一斜面；若流体做等角速度旋转运动，等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准，一种以完全真空时绝对压强 为基准来计量的压强，一种以当地大气压强为基准来计量的压强。
三、使用仪器、材料 使用仪器：盛水密闭容器、连通管、U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加 压打气球、减压阀 材 料：水、油 四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法； 2、记录仪器编号及各点标高，确立测试基准面； 测点标高a ?=1.60CM b ?=-3.40CM c ? =-6.40CM 测点位能a Z =8.00CM b Z = 3.00CM c Z =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3 3、测量各点静压强：关闭阀11，开启通气阀6，0p =0，记录水箱液面标高0?和测管2液面标高2?（此时0?=2?）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p > 0，测记0?及2?（加压3次）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使0p < 0（减压3次，要求其中一次，2?< 3?），测记0?及2?。 4、测定油容量 （1）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，加压打气球7，使0p > 0，并使U 形测压管中的油水界面略高于水面，然后微调加压打气球首部的微调螺母，使U 形测压管中的油水界面齐平水面，测记0?及2?，取平均值，计算 0?-2?=H 1。设油的容重为r ，为油的高度h 。由等压面原理得：01p =a H=r h （1.4） a 为水的容重 （2）开启通气阀6，使0p =0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，开启放水阀11减压，使U 形管中的水面与油面齐平，测记0?及2?，取平均值，计算0?-2?=H 2。得：02p =-a H 2=(r-a)h （1.5） a 为水的容重 式（1.4）除以式（1.5），整理得：H 1/ H 2=r/(a-r) r= H 1a/( H 1+ H 2)
《流体力学》实验指导书 郭广思王连琪 沈阳理工大学 2006年10月
一伯努利方程综合性实验 （一）实验目的 伯努利方程是水力学三大基本方程之一，反映了水流在流动时，位能、压能、动能之间的关系。 1．了解总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处的变化规律； 2．了解总水头线在不同管径段的下降坡度，即水力坡度J的变化规律； 3．了解总水头线沿程下降和测压管水头线升降都有可能的原理； 4．用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性； 不同管径流速水头的变化规律 （二）设备简图 本实验台由高位水箱、供水箱、水泵、测压板、有机玻璃管道、铁架、量筒等部件组成，可直观地演示水流在不同管径、不同高程的管路中流动时，上述三种能量之间的复杂变化关系。
（三）实验原理 过水断面的能量由位能、压能、动能三部分组成。水流在不同管径、不同高程的管路中流动时，三种能量不断地相互转化，在实验管道各断面设置测压管及测速管，即可演示出三种能量沿程变化的实际情况。 测压管中水位显示的是位能和压能之和，即伯努利方程中之前两项：g p Z ρ+，测速管 中水位显示的是位能、压能和动能之和。即伯努利方程中三项之和：g v g p Z 22 ++ρ。 将测压管中的水位连成一线，称为测压管水头线，反映势能沿程的变化；将测速管中的水位连成一线，称为总水头线，反映总能量沿程的变化，两线的距离即为流速水头g v 2/2。 本实验台在有机玻璃实验管道的关键部位处，设置测压管及测速管，适当的调节流量就可把总水头线和测压管水头线绘制于测压板上。 注：计算所的流速水头值是采用断面平均流速求得，而实测流速水头值是根据断面最大速度得出，显然实测值大于计算值，两者相差约为1.3倍。 （四）实验步骤 1．开动水泵，将供水箱内之水箱至高位水箱； 2．高位水箱开始溢流后，调节实验管道阀门，使测压管，测速管中水位和测压板上红、黄两线一致； 3．实验过程中，始终保持微小溢流； 4．如水位和红黄两线不符，有两种可能：一是连接橡皮管中有气泡，可不断用手挤捏橡皮管，使气泡排出；二是测速管测头上挂有杂物，可转动测头使水流将杂物冲掉。 （五）报告要求 实验报告是实验后要完成的一份书面材料。实验报告的内容一般包括实验名称、班级、实验人姓名、实验时间、实验目的、实验步骤、实验数据记录及处理、结论与讨论等多项内容。实验报告一律用流体力学实验报告用纸书写。 （六）讨论题 1. 什么是速度水头，位置水头，压力水头？速度水头、测压管水头和总水头什么关系？ 2. 总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处有怎样的变化？为什么？
船海1004 黄山 U201012278 有限元分析大作业报告 试题1： 一、问题描述及数学建模 图示无限长刚性地基上的三角形大坝，受齐顶的水压力作用，试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析，并对以下几种计算方案进行比较： （1）分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算；（2）分别采用不同数量的三节点常应变单元计算； （3）当选常应变三角单元时，分别采用不同划分方案计算。 该问题属于平面应变问题，大坝所受的载荷为面载荷，分布情况及方向如图所示。
二、采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算 1、有限元建模 （1）设置计算类型：两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题，故均取Preferences为Structural （2）选择单元类型：三节点常应变单元选择的类型是Solid Quad 4 node182；六节点三角形单元选择的类型是Solid Quad 8 node183。因研究的问题为平面应变问题，故对Element behavior（K3）设置为plane strain。 （3）定义材料参数：弹性模量E=2.1e11，泊松比σ=0.3 （4）建几何模型：生成特征点；生成坝体截面 （5）网格化分：划分网格时，拾取lineAB和lineBC，设定input NDIV 为15；拾取lineAC，设定input NDIV 为20，选择网格划分方式为Tri+Mapped，最后 得到600个单元。
1 船海1004 黄山 U201012278 （6)模型施加约束：约束采用的是对底面BC全约束。大坝所受载荷形式为Pressure，作用在AB面上，分析时施加在L上，方向水平向右，载荷大小沿L 由小到大均匀分布。以ABAB B为坐标原点，BA方向为纵轴y，则沿着y方向的受力大小可表示为： P?gh?gyY}*{?)??98000?9800(10? 2、计算结果及结果分析 （1）三节点常应变单元 三节点常应变单元的位移分布图
第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
工程流体力学 实 验 指 导 书 河北理工大学给排水实验室 编者：杨永 2014 . 5 . 12 适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程专业 实验目录：
实验一：雷诺实验 实验二：伯努利方程实验 实验三：阻力及阻力系数测定实验 实验四：孔口管嘴实验 实验操作及实验报告书写要求： 一、实验课前认真预习实验要求有预习报告。 二、做实验以前把与本次实验相关的课本理论内容复习一下。 三、实验要求原始数据必须记录在原始数据实验纸上。 四、实验报告一律用标准实验报告纸。 五、实验报告内容包括： 1. 实验目的； 2. 实验仪器； 3. 实验原理； 4. 实验过程； 5. 实验数据的整理与处理。 六、实验指导书只是学生的指导性教材，学生在写实验报告时指导书制作 为参考，具体写作内容由学生根据实际操作去写。 七、根据专业不同以及实验学时，由任课教师以及实验老师选定实验内容。 建筑工程学院给排水实验室 编者：杨永 2014.5
实验一 雷诺实验指导书 一、实验目的： （一）观察实验中实验线的现象。 （二）掌握体积法测流量的方法。 （三）观察层流、临界流、紊流的现象。 （四）掌握临界雷诺数测量的方法。 二、实验仪器： 实验中用到的主要仪器有：雷诺实验仪、1000mL 量筒、秒表、10L 水桶等 三、实验原理： 有压管路流体在流动过程中，由于条件的改变（例如，管径改变、温度的改变、管壁的粗糙度改变、流速的改变）会造成流体流态的变化，会出现层流、临界流、紊流等现象。英国科学家雷诺（Reynolds ）在1883年通过系统的实验研究，首先证实了流体的流动结构有层流和紊流两种形态。层流的特点是流体的质点在流动过程中互不掺混呈线状运动，运动要素不呈现脉动现象。在紊流中流体的质点互相掺混，其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象。 雷诺等人经过大量的实验发现临界流速与过流断面的特征几何尺寸管径d 、流体的动力粘度μ和密度ρ有关，即()ρμ、、d f u k =。由以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数e R ,即ν μρ ud ud R e ==
流體力學實驗 老師：Ａ1班→李宗翰老師；Ｂ1班→楊龍杰老師 Ａ2班→蔡欣正老師；Ｂ2班→邵德文老師 時間：Ａ1班→星期五12、13、14節；Ｂ1班→星期三11、12、13節Ａ2班→星期二11、12、13節；Ｂ2班→星期四12、13、14節 上課進度：
成績計算： 1.作業（30﹪）：上課後10分鐘未交報告者扣總分3分！ 當日無故未交者扣總分10分！ 1.課堂（20﹪）：分組合作精神，數據結果及隨堂口試小考。 2.口試（25﹪）：於考前一週公告口試方式。 3.筆試（25﹪）：於考前一週公告考場。 4.上課遲到10分鐘內扣總分3分！ 無故缺課扣總分10分！缺課3次下學期再見！ ※實驗前每組須備有空白數據表格一份，以方便記錄實驗數據※ 規定事項： 一、預習報告：（限用Ａ4大小的紙書寫，不可用打字） 1.封面：包含實驗名稱、組別、班級、姓名、學號、座號。 2.內容：包含實驗目的、實驗原理、實驗步驟及空白數據表格。 3.每人一份，於實驗前由組長收齊交給助教簽章，並於批閱後取回。 二、結論報告：（限用Ａ4大小的紙書寫） 1.個人結報：每人一份，含實驗心得和討論（心得須300字以上）。上課前將 個人結報及前一次實驗領回的預報合訂在一起，交給組長。 2.整組結報：每組一份，含數據、回歸分析結果，回歸分析圖表。 3.回歸分析須有電腦分析報表結果和座標曲線圖，圖可用手畫或電腦處理，若 用手畫請用方格紙，不可用工學院作業紙的背面。 4.未能及時繳交之作業，也一定要儘快繳交，不可缺交。 三、上課期間： 1.在實驗室內不可抽煙、進食及喝水，並注意安全。 2.不可無故離開實驗室，如有需要請先報備，助教會不定時的抽點。 3.組長負責整組的實驗操作、秩序及做完實驗後的清潔。 4.實驗後的數據表格，須在下課前交給助教檢查才算完成，嚴禁抄襲。
流体力学实验指导书 上海海洋大学工程学院 二零零七年一月
实验须知 进行一个流体力学实验，必须经过实验预习、实验操作、实验总结等几个主要环节。 一、实验前的准备 （1）在实验课开始之前，应分好实验小组。 （2）每次实验课前，要求学生阅读实验指导书，明确本次实验的目的、实验原理、实验步骤以及注意事项；复习教材中有关内容，搞清楚实验原理和有关理论知识；对某些实验，还应该进行必要的设计、计算，同时回答书中提出的思考题。 二、实验操作 （1）实验课开始应认真听取指导教师对实验的介绍。 （2）分组后先检查仪器设备是否齐全和是否完好，如发现问题应及时报告指导教师。 （3）实验过程中，必须爱护仪器设备，遵守操作规程，严禁乱动、乱拆。如有损坏丢失，必须立即报告指导教师，由实验室酌情处理。因违反规章制度、不遵守操作规程而造成仪器损坏者，需按规定进行赔偿。 （4）实验室内严禁吸烟、吐痰、吃东西和乱扔纸屑。除实验必须的讲义、记录纸及文具以外，个人的书包及衣物等一概不要放在实验台上。实验室不得大声喧哗，注意保持肃静。 （5）实验做完后，需先经指导教师审查数据并签字，然后在将仪器设备按原样整理完毕，搞好实验室卫生，经教师允许后方可离去。 三、实验总结 学生必须在实验的基础上，对实验现象及数据进行整理计算和总结分析，然后认真写好实验报告。编写报告的过程是一个从感性认识到理论认识的提高过程，也是一个加深理解和巩固理论知识的过程。因此必须重视并写好实验总结报告，在规定的时间内交给教师批阅。批阅后的实验报告由学生妥善保管，以备考核。
实验一雷诺实验指导书 一、实验目的 （1）观察流体在管道中的两种流动状态； （2）测定几种流速状态下的雷诺数，并学会用质量测流量Q方法； （3）了解流态与雷诺数的关系，并验证下临界雷诺数Re c=2000。 二、实验设备 如图所示，在流体力学综合实验台中，雷诺实验涉及的部分有高位水箱、雷诺实验管、阀门、颜料水（红墨水）盒及其控制阀门、上水阀、出水阀、水泵和计量水箱等，此外，还有秒表、水杯、电子称及温度计。 图1-1 三、实验原理 层流和紊流的根本区别在于层流各流层间互不掺混，只存在粘性引起的各流层间的滑动摩擦力；紊流时则有大小不等的涡体动荡于各流层间。当流速较小时，会出现分层有规则的流动状态即层流。当流速增大到一定程度时，液体质点的运动轨迹是极不规则的，各部分流体互相剧烈掺混，就是紊流。 反之，实验时的流速由大变小，则上述观察到的流动现象以相反程序重演，但由紊流转变为层流的临界流速νc小于由层流转变为紊流的临界流速νc′。称νc′为上临界流速，νc为下临界流速。雷诺用实验说明流动状态不仅和流速ν有关，还和管径d、流体的动力粘滞系数μ、和密度ρ有关。以上四个参数可组合成一个无因次数，叫做雷诺数，用Re表示。 Re ＝ρνd/μ＝νd／υ (1-1) 对应于临界流速的雷诺数称临界雷诺数，用Re c表示。 Re c＝ρνc d/μ＝2000 (1-2) 工程上，假设流速时，流动处于紊流状态，这样，流态的判别条件是