水力学实验pdf

1（一）静水压强实验一、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，进一步提高解决净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。

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.U 型测压管；5.油底面；6.油柱面； 11.减压放水阀。

说明1．所有测管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；2．仪器铭牌所注▽B 、▽C 、▽D 系测点B 、C 、D 标高；若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则▽B 、▽C 、▽D 亦为Z B 、Z C 、Z D; 3．仪器所有阀们旋柄顺管轴线为开。

三、实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程γpz +=con或 p p =0hγ+（1.1）式中： z----------被测定在基准面以上的位置高度；p ---------被测点的静水压强，以相对压强表示，以下同；p 0---------水箱中液面的表面压强；2γ ------液体容重；----------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 0有下列关系：S 0=2110 +=ωγγ （1.2）图 1.2图1.3据此可用仪器（不用另外尺）直接测锝S 0。

四、实验方法和步骤1． 搞清仪器组成及其用法。

包括： ⑴ 各阀门的开关；⑵ 加压方法 关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球充气； ⑶ 减压方法 开启筒底阀11放水；3⑷ 检查仪器是否密封 加压后检查测压管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）（1.2）推导如下：当U 型管中水面与油水界面齐平（图1.2），取其顶面为等压面，有 P 01 = ωγh 1 = 0γH (1) 另当U 型管中水面与油面界面齐平（图1.3），取其油水界面为等压面，则有P 02 + ωγH = 0γH 又 P 02 = –ωγh 2 = 0γH –ωγH由上两式联解可得： H = h 1 + h 2 代入式（1）得：211h h h +=ωογγ3．量测点静压强（各点压强用厘米水柱高表示） ⑴ 打开通气阀（此时p 0＝0），记录水箱液面标高▽0和测压管2液面标高▽H （此时▽0＝▽H ）； ⑵ 关闭通气阀及截止阀，加压使之形成p 0＞0，测记▽0及▽H ； ⑶ 打开放水阀11，使之形成P 0＜0（要求其中一次γBP ＜0，即▽H ＜▽B ）测记▽0及▽H 。

水力学实验指导书及实验报告专业班级学号姓名河北农业大学城建学院目录实验（一）伯努利方程实验............................................................ - 2 -实验（二）动量定律实验................................................................ - 5 -实验（三）文丘里实验.................................................................... - 9 -实验（四）孔口与管嘴出流实验.................................................. - 11 -实验（五）雷诺实验...................................................................... - 13 -实验（六）沿程水头损失实验...................................................... - 15 -实验（七）局部阻力损失实验...................................................... - 18 -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22从静压管的读数算出hw图２伯努利方程实验仪结构示意图1.水箱及潜水泵；2.上水管；3.电源；4.溢流管；5.整流栅；6.溢流板；7.定压水箱；8.实验细管；9. 实验粗管；10.测压管；11.调节阀；12.接水箱，计量水箱；13.量杯{自备}；14.回水管；15.实验桌。

水力学实验指导书第一部分：实验装置一、多功能水力学实验装置本实验装置由蓄水箱、水泵、恒定水箱、计量水箱以及实验管道、阀门、测压管和实验台等组成，见图1所示。

测压管计量液位计局部阻力管文丘里管、孔板流量计高位水槽水泵低位水箱指示液加入口沿程阻力管雷诺管图1 GD-Ⅵ-14型多功能水力学实验装置二、开出实验1、雷诺实验；2、沿程阻力实验；3、局部阻力实验；4、文丘里流量实验；5、孔板流量实验第二部分：实验部分实验1：雷诺实验一、实验目的1．观察液体的层流、紊流两种流态，掌握圆管流态转化的规律。

2．测定液体在圆管中稳定流动时的上、下临界雷诺数Re c。

二、实验原理及计算公式1．实验原理液体在运动时，存在着两种根本不同的流动状态。

当液体流速较小时，惯性力较小，粘滞力对质点起控制作用，使各流层的液体质点互不混杂，液流呈层流运动。

当液体流速逐渐增大，质点惯性力也逐渐增大，粘滞力对质点的控制逐渐减弱，当流速达到一定程度时，各流层的液体形成涡体并能脱离原流层，液流质点即互相混杂，液流呈紊流运动。

这种从层流到紊流的运动状态，反应了液流内部结构从量变到质变的一个变化过程。

液体的流态可用临界雷诺数Re c来判别。

液流型态开始变化时的雷诺数叫做临界雷诺数，有上临界雷诺数和下临界雷诺数。

上临界雷诺数表示超过此雷诺数的流动必为紊流，它受实验条件影响较大，大小很不确定，跨越一个较大的取值范围，因此不作为液态的判别标准。

下临界雷诺数表示低于此雷诺数的流动必为层流，有确定的取值，大致是一个常数。

通常把下临界雷诺数作为液态的判别标准，简称临界雷诺数。

在雷诺实验装置中，通过有色液体的质点运动，可以将两种流态的根本区别清晰地反映出来。

在层流中，有色液体与水互不混惨，呈直线运动状态，在紊流中，有大小不等的涡体振荡于各流层之间，有色液体与水混掺。

如图a、b、c所示。

2．计算公式雷诺数：d Q Q Red dρνπνπμ===v44三、实验方法与步骤1．测定实验有关的常数。

河海大学文天学院水力学实验报告系专业班姓名同组者姓名§1 静水压强实验§2 平面静水总压力实验§3 能量方程实验§4 动量方程实验§5 毕托管实验§6 文德里实验§7 雷诺实验§8 沿程阻力系数实验§9局部阻力系数实验§10电拟实验§11堰流实验§1 静水压强实验一、 实验目的二、 实验要求三、 计算公式四、 实验及计算值1、实验工作平台编号：2、有关常数A 点高程A ∇ cm 。

B点高程B ∇ cm 。

3、量测记录表格项目测压管液面高程读数1∇(cm) 2∇(cm)3∇(cm)4∇ (cm)5∇ (cm)6∇(cm)p p >12 3 0p p <12 34、计算表格项目测压管液面高程差12∇-∇(cm)34∇-∇ (cm)56∇-∇ (cm)A ∇-∇5 (cm)B ∇-∇3(cm)p p >1 2 3 0p p < 12 3项目,A B 点静水压强值油密度)(560∇-∇=g p ρ)(N/cm 2AA gh p ρ=')N/cm (2 AA p p p '+=0)N/cm (2BB gh p ρ=')N/cm (2BB p p p '+=0)N/cm (2gp oil )(120∇-∇=ρ)g/cm (3p p >12 3 0p p <12 3五、成果分析及小结§2 平面静水总压力实验一、实验目的二、实验要求三、计算公式四、实验及计算值1、实验工作平台编号：2、有关常数（1）天平臂距离L= cm。

（2）扇形体垂直距离L= cm。

（3）扇形体宽度b= cm。

（4）扇形体平面高度 cm。

3、量测记录表格压强分布形式测次水位读数H（cm）砝码质量m（g）三角形分布1 2 3梯形分布1 2 34、计算表格压强分布形式测次作用点距底部距离作用点距支点垂直距离实测力矩实测静水压力理论静水压力相对值e eLL-=10mgLM=实P理P理实PPy= cm cm cm-N N N三角形分布1 2 3梯形分布1 2 3五、成果分析及小结§3 能量方程实验一、 实验目的二、 实验要求三、 实验及计算值1、实验工作平台编号：2、量测记录表格项目测压管液面高程读数（cm ）1∇2∇3∇4∇5∇6∇7∇8∇9∇10∇1 2项目 毕托管液面高程读数（cm ）1∇2∇3∇4∇5∇6∇7∇8∇9∇10∇1 2项目急变流断面液面高程读数（cm ）渐急变流断面液面高程读数（cm ）ABC11∇12∇13∇14∇15∇16∇17∇18∇ 19∇12四、绘制测压管水头线及总水头线五、成果分析及小结§4 动量方程实验一、实验目的二、实验要求三、计算公式四、实验及计算值1、实验工作平台编号：2、有关常数1）喷嘴直径d= cm。