工程流体力学实验报告
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福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心
学生实验报告
流体力学实验
题目:
实验项目1:毕托管测速实验
实验项目2:管路沿程阻力系数测定实验
实验项目3:管路局部阻力系数测定实验
实验项目4:流体静力学实验
姓名:__ _学号:_ 组别:______
实验指导教师姓名:________ __________________
同组成员:____________________________________
年月日
实验一毕托管测速实验
一、实验目的要求:
二、实验成果及要求
实验装置台号No 表1 记录计算表
三、实验分析与讨论
1.利用测压管测量点压强时,为什么要排气?怎样检验排净与否?
2.毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样?为什么?3.所测的流速系数说明了什么?
实验二 管路沿程阻力系数测定实验
一、实验目的要求:
二、实验成果及要求
1.有关常数。 实验装置台号
圆管直径d= cm , 量测段长度L=85cm 。及计算(见表1)。
2.绘图分析* 绘制lg υ~lgh f 曲线,并确定指数关系值m 的大小。在厘米纸上以lg υ为横坐标,以lgh f 为纵坐标,点绘所测的lg υ~lgh f 关系曲线,根据具体情况连成一段或几段直线。求厘米纸上直线的斜率
2
212lg lg lg lg υυ--=
f f h h m
将从图上求得的m 值与已知各流区的m 值(即层流m=1,光滑管流区m=1.75,粗糙管紊流区m=2.0,紊流过渡区1.75 * 附录1 实验曲线绘法建议 1.图纸 绘图纸可用普通厘米纸或对数纸,面积不小于12×12cm ; 2.坐标确定 若采用厘米纸,取lgh f 为纵坐标(绘制实验曲线一般以因变量为纵坐标),lgv 为横坐标;采用对数纸,纵坐标写h f ,横坐标用v ,即不写成对数; 3.标注 在坐标轴上,分别标明变量名称、符号、单位以及分度值; 4.绘点 据实验数据绘出实验点; 5.绘曲线 据实验点分布绘制曲线,应使位于曲线两侧的实验点数大致相等,且各点相对曲线的垂直距离总和也不致相等。 5 三、实验分析与讨论 1.为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失?如实验管道安装成倾斜,是否影响实验成果? 2.据实测m值判别本实验的流动型态和流区。 3.本次实验结果与莫迪图吻合与否?试分析其原因。 实验三 管路局部阻力系数测定实验 一、实验目的要求: 二、实验成果及要求 1.记录计算有关常数。 实验装置台号No d 1=D 1= cm , d 2=d 3= d 4= D 2= cm , d 5=d 6=D 3= cm , l 1—2=12cm , l 2—3=24cm , l 3—4=12cm , l 4—B =6cm , l B —5=6cm , l 5—6=6cm , 2 2 1)1(A A e - ='ξ= , )3 1(5.05A A s -='ξ= 。 2.整理记录、计算表。 3.将实测ζ值与理论值(突扩)或公认值(突缩)比较。 表1 记录表 表2计算表 三、实验分析与讨论 1.结合实验成果,分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系:1)不同R e的突扩ξe是否相同? 2)在管径比变化相同的条件下,其突扩ξe是否一定大于突缩ξs? 2.结合流动仪演示的水力现象,分析局部阻力损失机理何在?产生突扩与突缩局部阻力损失的主要部位在哪里?怎样减小局部阻力损失? 实验四 流体静力学实验 一、实验目的要求: 二、实验成果及要求 1.记录有关常数。 实验装置台号No 各测点的标尺读数为: ▽B = cm ,▽C = cm ,▽D = cm 。 2.分别求出各次测量时,A 、B 、C 、D 点的压强,并选择一基准检验同一静止液体内的任意二点C 、D 的)(g p Z ρ+ 是否为常数。 三、实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 2.当p B <0时,试根据记录数据确定水箱内的真空区域。 。 3.若再箅一根直尺,试采用另外最简便的方法测定 4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 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?哪一部液体是同一等压面? 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗? 7.该仪器在加气增压后,水箱液面将下降δ而测压管液面半升高H,实验时,若以p0=0时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强(H+δ)与视压强H的相对误差值.本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm. 11 表1 流体静压强测量记录及计算表单位:cm 注:表中基准面选在Z C= cm Z D= cm - 12 - 表2 油密度测量记录及计算表单位:cm - 13 - - 14 -