不可压缩流体恒定流动量定律实验

水力学工程流体力学

实验指导书及实验报告

专业 农田水利 班级

学号 姓名

河北农业大学城乡建设学院水力学教研室 目 录

〔一〕不可压缩流体恒定流能量方程〔伯诺里方程〕实验 ................ 1

〔二〕不可压缩流体恒定流动量定律实验 ............................. 4

〔三〕雷诺实验 ................................................. 8

〔四〕文丘里实验 .............................................. 10

〔五〕局部水头损失实验 ......................................... 14

〔六〕孔口与管嘴出流实验 ....................................... 18 〔一〕不可压缩流体恒定流能量方程〔伯诺里方程〕实验

一．实验目的要求：

1.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验两侧技术；

2.验证恒定总流的能量方程；

3.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。

二．实验装置：

本实验的装置如图1.1所示，图中：

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。

三．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〕至断面〔i〕的能量方程式〔2,3,,in〕

1iz++=z+++22111122iiiwipvpvhgg

取121naaa，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出z+p值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v及22vg，从而即可得到各断面测管水头和总水头。

不可压缩流体恒定流能量方程实验报告

(共8篇)

不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利)实验

不可压缩流体恒定流能量方程 （伯诺里方程）实验

实验人：徐俊卿、郑仁春、韩超、刘强

一、实验目的要求 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性；

3、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。

二、实验装置 本实验的装置如图1.1所示。

图1.1 自循环伯诺里方程实验装置图 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。 说明： 本仪器测压管有两种：

1、毕托管测压管（表1.1中标*的测压管），用以测读毕托管探头对准点的总水头H?(?Z?

p?

)H(?Z??)

2g，须注意一般情况下H?与断面总水头?2g不同（因一般u

2 p?

2

u??），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；

2、普通测压管（表2.1未标*者），用以定量量测测压管水头。 实验流量用阀13调节，流量由体积时间法（量筒、秒表另备）、

重量时间法（电子称另备） 或电测法测量（以下实验类同）。

三、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)的能量方程式(i?2,3,??,n) Z1?

p1 a112g

2

Zi

pi

ai?i2g

2

hw1i Z?

p 取

a1?a2??an?1

，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出 值，测出通

2

过管路的流量，即可计算出断面平均流速?及2g，从而即可得到

各断面测压管水头和总水头。 四、实验方法与步骤

1、熟悉实验设备，分清哪些测压管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。

实验（一）流体静力学综合性实验

一、实验目的和要求

掌握用测压管测量流体静压强的技能；通过测量静止液体点的静水压强，加深理解位臵水头、压强水头、及测管水头的基本概念；观察真空现象，加深对真空度的理解；验证不可压缩流体静力学基本方程；测量油的重度。

二、实验装臵

本实验装臵如图1.1所示

图1.1流体静力学综合性实验装臵图

1.测压管 2.带标尺测压管 3.连通管 4.真空测压管 5.U型测压管 6.通气阀 7.加压打气球 8.截止阀 9.油柱 10.水柱 11.减压放水阀

说明：

1.所有测压管液面标高均以标尺(测压管2)零度数为基准；

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ＺB、ＺC、ＺD

3.本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。

4.测压管读数据时，视线与液面保持水平，读凹液面最低点对应的数据。

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

constγpz

或hpp0

式中：z—被测点在基准面以上的位臵高度；

1 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

—液体容重；

h—被测点的液体深度。

上式表明，在连通的同种静止液体中各点对于同一基准面的测压管水头相等。

利用液体的平衡规律，可测量和计算出连通的静止液体中任意一点的压强，这就是测压管测量静水压强的原理。

压强水头γp和位臵水头z之间的互相转换，决定了夜柱高和压差的对应关系：hγp

对装有水油（图1.2及图1.3）U型侧管,在压差相同的情况下，利用互相连通的同种液体的等压面原理可得油的比重So有下列关系：

21100hhhγγSw

图1.2 图1.3

据此可用仪器（不用另外尺）直接测得So。

四、实验方法与步骤

1.搞清仪器组成及其用法。包括：

re good for somethin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； me and All things in their being are good for somethin 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PB<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

and All things in their being are good for somethin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