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实验一 柏努利实验一、实验目的1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换，验证流体静力学原理和柏努利方程。
2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化，确定两者之间的关系。
二、基本原理流动的流体具有三种机械能：位能、动能和静压能，这三种能量可以互相转换。
在没有摩擦损失且不输入外功的情况下，流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。
在有摩擦而没有外功输入时，任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。
流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示，取流动系统中的任意两测试点，列柏努利方程式：∑+++=++f h p u g Z P u g Z ρρ2222121122对于水平管，Z 1=Z 2，则 ∑++=+f h p u p u ρρ22212122若u 1=u 2, 则P 2<P 1；在不考虑阻力损失的情况下，即Σh f =0时，若u 1=u 2, 则P 2=P 1。
若u 1>u 2 , p 1<p 2；在静止状态下，即u 1= u 2= 0时，p 1=p 2。
三、实验装置及仪器图2－2 伯努利实验装置图装置由一个液面高度保持不变的水箱，与管径不均匀的玻璃实验管连接，实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。
水的流量由出口阀门调节，出口阀关闭时流体静止。
四、实验步骤及思考题3、关闭出口阀7，打开阀门3、5，排出系统中空气；然后关闭阀7、3、5，观察并记录各测压管中的液压高度。
思考：所有测压管中的液柱高度是否在同一标高上？应否在同一标高上？为什么？4、将阀7、3半开，观察并记录各个测压管的高度，并思考：（1）A、E两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？（2）B、D两管中，C、D两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？5、将阀全开，观察并记录各测压管的高度，并思考：各测压管内液位高度是否变化？为什么变化？这一现象说明了什么？五、实验数据记录.液柱高度 A B C D E阀门关闭半开全开实验二 雷诺实验一、实验目的1、 观察流体在管内流动的两种不同型态，加强层流和湍流两种流动类型的感性认识；2、掌握雷诺准数Re 的测定与计算；3、测定临界雷诺数。
（完整word版）流体⼒学流动演⽰实验流体⼒学流动演⽰实验流体⼒学演⽰实验包括流线流谱演⽰实验、流动演⽰实验两部分。
各实验具体内容如下：第1部分流线流谱演⽰实验1.1 实验⽬的1)了解电化学法流动显⽰原理。
2)观察流体运动的流线和迹线，了解各种简单势流的流谱。
3)观察流体流经不同固体边界时的流动现象和流线流谱特征。
1.2 实验装置实验装置见图1.1。
图1.1 流线流谱实验装置图说明：本实验装置包括3种型号的流谱仪，Ⅰ型演⽰机翼绕流流线分布，Ⅱ型演⽰圆柱绕流流线分布，Ⅲ型演⽰⽂丘⾥管、孔板、突缩、突扩、闸板等流段纵剖⾯上的流谱。
流谱仪由⽔泵、⼯作液体、流速调节阀、对⽐度调节旋钮与正负电极、夹缝流道显- 1 -⽰⾯、灯光、机翼、圆柱、⽂丘⾥管流道等组成。
1.3 实验原理流线流谱显⽰仪采⽤电化学法电极染⾊显⽰技术，以平板间夹缝式流道为流动显⽰平⾯，⼯作液体在⽔泵驱动下从显⽰⾯底部流出，⼯作液体是由酸碱度指⽰剂配制的⽔溶液，在直流电极作⽤下会发⽣⽔解电离，在阴极附近液体变为碱性，从⽽液体呈现紫红⾊。
在阳极附近液体变为酸性，从⽽液体呈现黄⾊。
其他液体仍为中性的橘黄⾊。
带有⼀定颜⾊的流体在流动过程中形成紫红⾊和黄⾊相间的流线或迹线。
流线或迹线的形状，反映了机翼绕流、圆柱绕流流动特性，反映了⽂丘⾥管、孔板、突缩、突扩、闸板等流道内流动特性。
流体⾃下⽽上流过夹缝流道显⽰⾯后经顶端的汇流孔流回⽔箱中，经⽔泵混合，中和消⾊，循环使⽤。
实验指导与分析如下：1)Ⅰ型演⽰仪。
演⽰机翼绕流的流线分布。
由流动显⽰图像可见，机翼右侧即向天侧流线较密，由连续⽅程和能量⽅程可知，流线密，表明流速⼤、压强低；⽽机翼左侧即向地侧流线较稀疏，表明速低、压强较⾼。
这表明机翼在实际飞⾏中受到⼀个向上的合⼒即升⼒。
本仪器通过机翼腰部孔道流体流动⽅向可以显⽰出升⼒⽅向。
此外，在流道出⼝端还可以观察到流线汇集后，并⽆交叉，从⽽验证流线不会重和的特性。
一、实验目的1. 了解空气流动的基本原理；2. 掌握利用空气流动进行实验的方法；3. 培养观察、分析和总结的能力。
二、实验原理空气流动是指空气在空间中的运动，其产生的原因是气压差异。
当气压差异较大时，空气会从高压区域流向低压区域，从而产生流动。
本实验通过演示不同条件下空气流动的现象，帮助学生理解空气流动的原理。
三、实验器材1. 玻璃管（长约1米，直径约1厘米）；2. 橡皮塞；3. 水槽；4. 透明塑料袋；5. 气泵；6. 计时器；7. 记录纸。
四、实验步骤1. 将玻璃管一端插入水槽中，确保管内充满水；2. 将橡皮塞塞紧玻璃管另一端，使其密封；3. 将塑料袋套在玻璃管出口处，确保密封；4. 使用气泵向塑料袋内充气，观察水从玻璃管中流出；5. 记录水流出所需时间；6. 放开橡皮塞，使空气从塑料袋中流出，观察水从玻璃管中流入；7. 记录水流入所需时间；8. 分析实验现象，总结空气流动的原理。
五、实验现象1. 当向塑料袋内充气时，水从玻璃管中流出，说明空气从高压区域流向低压区域；2. 当放开橡皮塞，使空气从塑料袋中流出时，水从玻璃管中流入，说明空气流动具有可逆性。
六、实验结论1. 空气流动是由于气压差异产生的，高压区域空气流向低压区域；2. 空气流动具有可逆性，当条件改变时，空气流动方向也会改变；3. 本实验通过演示空气流动现象，帮助学生理解空气流动的原理，提高观察、分析和总结的能力。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免水进入眼睛或口腔；2. 实验操作要轻柔，以免损坏实验器材；3. 实验数据要准确记录，以便后续分析。
八、实验拓展1. 尝试改变实验条件，观察空气流动的变化，如改变气压、温度等；2. 利用空气流动原理，设计简单的实验，如制作风车、风扇等；3. 研究空气流动在自然界中的应用，如气候、气象等方面。
通过本次实验，我们了解了空气流动的基本原理，掌握了利用空气流动进行实验的方法。
在今后的学习和生活中，我们将运用这些知识，提高自己的科学素养。
一、实验目的1. 理解流体力学基本原理，掌握流体流动的基本规律。
2. 通过实验观察流体在不同条件下的流动现象，加深对流体力学知识的理解。
3. 学会使用流场演示设备，掌握流场演示实验的基本操作。
二、实验原理流场演示实验主要是通过观察流体在管道、弯头、阀门等不同部件中的流动情况，来了解流体流动的规律。
实验中常用的流体力学基本原理包括：1. 连续性方程：流体在流动过程中，质量守恒，即单位时间内流过任意截面的质量流量相等。
2. 伯努利方程：流体在流动过程中，流速增加，压力降低，流速减小，压力增加。
3. 欧拉方程：描述不可压缩流体在稳态流动下的运动规律。
三、实验仪器与设备1. 流场演示实验装置：包括管道、弯头、阀门、流量计、压力计等。
2. 数据采集系统：用于实时采集流量、压力等数据。
3. 计算机及分析软件：用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 准备实验装置，确保各部件连接正确，连接好数据采集系统。
2. 打开阀门，使流体进入管道，观察流体在管道中的流动情况。
3. 改变阀门开度，观察流体在管道中的流动情况，记录流量、压力等数据。
4. 在管道中设置不同形状的弯头，观察流体在弯头处的流动情况，记录流量、压力等数据。
5. 在管道中设置不同类型的阀门，观察流体在阀门处的流动情况，记录流量、压力等数据。
6. 根据实验数据，分析流体流动的规律，绘制流线图。
五、实验结果与分析1. 流体在管道中的流动情况：当阀门开度较小时，流体流速较低，压力较高；当阀门开度较大时，流体流速较高，压力较低。
2. 流体在弯头处的流动情况：在弯头处，流体流速减小，压力增加，形成旋涡。
当弯头曲率较大时，旋涡现象更加明显。
3. 流体在阀门处的流动情况：在阀门处，流体流速降低，压力增加，形成局部收缩。
当阀门开启角度较小时，局部收缩现象更加明显。
六、实验结论1. 通过流场演示实验，加深了对流体力学基本原理的理解。
2. 掌握了流场演示实验的基本操作，能够熟练使用实验设备。
流动演示实验实验报告实验报告：流动演示实验1. 实验目的：本实验的主要目的是通过流动演示实验，让学生们对流体动力学的基本概念和流动规律有更深刻的认识和理解；同时，通过实验数据的分析和处理，提高学生的实验操作和数据处理能力。
2. 实验原理：流动演示实验是通过模拟实际的流体运动过程，通过各种演示装置，让学生们直观地观察和了解流体运动的规律和特性。
例如，在本实验中，可以使用流体管、流量计、倾斜板等演示装置，通过控制水流的流速、流量和加速度等参数，来观察水流的运动轨迹、流向和速度等特性，从而理解流体的基本运动规律。
3. 实验内容：本实验分为以下几个部分：（1）水流的流速和流量测量在这部分实验中，我们将使用流量计来测量水流的实际流速和流量，为后面对水流运动轨迹和速度等特性的观察提供基本数据。
（2）自然衰减水流的运动轨迹观察在这部分实验中，我们将观察没有任何外力作用下，自然状态下水流的运动轨迹和流向变化情况。
通过记录探头的位置和水流中各点的水压等数据，得出水流的运动规律。
（3）倾斜板上的水流运动观察在这部分实验中，我们将把倾斜板以不同角度倾斜，观察水流在不同倾斜角度下的流动特性和运动轨迹，并通过记录不同位置的水压等数据来分析水流在不同斜度下的流速情况。
4. 实验结果及分析通过上述实验操作，我们已经得到了一系列数据和观察结果，这些数据和结果的分析对于理解流体动力学的基本规律和提高实验操作能力都有很大的帮助。
在这里，我们将简要总结一下实验结果和分析情况。
（1）实验数据的有效性和准确性在实验中，我们使用了流量计和探压管等多种设备来测量水流的流速、流量和水压等参数，这些设备的高精度和准确性保证了实验数据的有效性和可信度。
（2）水流的运动轨迹和速度变化规律通过观察实验中的自然衰减水流的运动轨迹和倾斜板上水流的运动情况，我们可以看到水流受到重力和惯性等多方面的影响，在不同角度、速度和加速度下，水流的流向和速度都会有不同的变化。
流线演示实验报告流线演示实验报告引言：流线是流体力学中的重要概念，它描述了流体在运动过程中的轨迹。
流线演示实验是一种常见的实验方法，通过观察流体在特定条件下的流动情况，可以揭示出流体流动的规律和特性。
本篇文章将介绍我所参与的一次流线演示实验，并对实验结果进行分析和总结。
实验目的：本次实验的目的是通过模拟流体在不同物体表面的流动情况，观察流线的形态和特性，并从中探究流体流动的规律。
实验装置：实验装置由一个透明的水槽、一台水泵和一些模型构成。
水槽的尺寸适中，足够容纳水泵所产生的流体。
模型则是用来模拟不同物体表面的形状，包括平面、球体、圆柱体以及一些复杂的几何形状。
实验步骤：1. 将水槽放置在平稳的台面上，并确保水槽内没有杂质。
2. 将水泵接入水槽，打开水泵开关，使水开始流动。
3. 依次将不同的模型放入水槽中，并观察流体在模型表面的流动情况。
4. 记录下每个模型下流体的流线形态，并拍摄照片。
5. 根据实验结果，分析流线的特点和规律。
实验结果：通过观察实验结果，我们发现不同模型下的流线形态有着明显的差异。
在平面模型下，流线呈现出平行的直线状，说明流体在平面表面上的流动是平稳的。
而在球体和圆柱体模型下，流线则呈现出环状，说明流体在球体和圆柱体表面上的流动存在旋转和涡流的现象。
此外，在一些复杂几何形状的模型下，流线呈现出复杂的曲线和交叉，说明流体在这些表面上的流动更加复杂多变。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出一些结论。
首先，物体表面的形状对流线的形态有着显著影响。
不同的物体表面会导致流体流动的方式不同，从而形成不同的流线形态。
其次，流线的形态可以反映出流体流动的特性。
通过观察流线的形态，我们可以了解流体的速度分布、旋转情况以及涡流的产生与消失等信息。
最后，流线演示实验为我们研究流体流动提供了直观的方法。
通过实验观察和分析，我们可以揭示出流体流动的规律，并为相关领域的研究提供重要的参考依据。
实验总结：流线演示实验是一种简单而直观的方法，用于研究流体流动的规律和特性。
流体流型演示实验报告一、引言流体流型是研究流场中流动性质的重要工具。
通过流体流型的观察和实验，可以直观地呈现流体的流动轨迹和特征，帮助研究者深入理解流场的行为和规律。
本报告将介绍一个流体流型演示实验，通过实验结果和分析展示流体流型的应用价值和实验方法。
二、流体流型演示实验的目的和意义1. 目的流体流型演示实验的目的是观察和呈现流体在给定条件下的流动状态，通过对流体流型的分析，揭示流体的运动规律和特征。
2. 意义•帮助学习者直观理解流体流动的过程和行为。
•提供实验数据和现象，为流体力学的理论研究提供实验验证。
•为工程应用提供流体流型实验和仿真的基础。
三、流体流型演示实验步骤及装置材料1. 实验步骤1.准备实验装置和材料。
2.调整流动条件，如流体的流速、流量控制等。
3.注入比较流体或颗粒物质。
4.观察流体流动状态并记录数据。
5.分析实验结果，得出结论。
2. 实验装置材料•流体介质：水、空气等常见流体。
•实验装置：流体流型展示装置、流量控制阀、流速测量仪器等。
四、实验结果和分析1. 实验结果通过实验观察和数据记录，我们得到了以下实验结果： - 在水中注入染色液体，可以清晰地观察到染色液体在整个水流中的传播轨迹。
- 通过调整流体的流速和流量，我们发现流体流型呈现出不同的形状和运动特征。
- 在不同的流动条件下，流体流型的形状和行为有所差异。
2. 结果分析•根据实验结果，我们可以初步判断流体的流向和流速，进一步研究流体运动的规律和特性。
•对比不同的流动条件下的流体流型，可以进一步探究流体流动的变化和原因。
五、流体流型的应用和发展趋势1. 应用领域流体流型广泛应用于以下领域： - 汽车工程：流体流型在汽车气动设计中起到重要作用，帮助优化车辆外形和降低气动阻力。
- 航空航天工程：流体流型在飞行器的设计和制造中发挥关键作用，能够预测飞机在大气中的飞行特性。
- 生物医学工程：通过观察血流和液体在人体内的流动情况，能够帮助医学研究和疾病诊断。
流体紊流演示实验报告1. 实验目的本实验旨在通过观察并分析实验室流体紊流演示装置中的现象，了解紊流的特性及其在不同场景下的表现。
2. 实验原理紊流是一种流动状态，其中流体的速度、方向和压力都是不规则变化的。
当流体经过管道或其他限定空间时，其流动速度会因为多种因素的影响而变得不稳定，从而导致紊乱的流体运动。
在实验中，我们通过演示装置模拟紊流现象，以便观察和研究其特性。
3. 实验装置本次实验使用了一个特制的流体紊流演示装置。
该装置由一个透明的容器组成，容器内部有一定形状和大小的障碍物，可以通过控制流入和流出的液体的速度、压力和流量来模拟不同的流体环境。
装置的底部有一个取样口，可以方便地观察和记录流体的运动情况。
4. 实验步骤在实验开始前，首先清洗实验装置，确保内部没有杂质和污垢。
然后根据实验要求，调整流入和流出的液体的速度和压力。
在实验过程中，我们追踪并记录了以下几个实验参数：4.1 流速的影响首先，我们将调整流入液体的速度，逐渐增大。
观察流体在容器内的运动情况。
当流速较慢时，我们观察到流体呈现层流状态，流动较为平稳。
然而，当流速逐渐增大，流体开始呈现非线性的、不规则的流动状态，即紊流。
4.2 障碍物的形状在改变流速的同时，我们还对装置中的障碍物进行了调整。
通过更改障碍物的形状和大小，我们研究了其对紊流形成和发展的影响。
实验结果显示，障碍物的形状和大小对紊流的发生和传播有明显的影响。
不同形状和大小的障碍物可以产生不同的流体扰动，进而改变流体的流动状态。
4.3 边界条件的改变在固定流速和障碍物的情况下，我们还尝试改变实验装置的边界条件。
通过增加或减少流入液体的压力或流量，我们可以改变流体在容器中的运动方式。
实验结果表明，边界条件的改变可以直接影响流体的流动性质和紊流的形成。
5. 实验结果通过观察实验装置中的流体运动情况，我们得出了以下几个实验结果：1. 流速的增加会促进紊流的发生和发展。
2. 障碍物的形状和大小会影响紊流的形成和传播。
2008流动演示仪实验指导书流动演示实验一、实验目的1、演示流体经过不同边界情况下的流动形态，以观察不同边界条件下的流线、旋涡等现象，增强和加深对流体运动特性的认识。
2、演示水流绕过不同形状物体的驻点、尾流、涡街现象、非自由射流等现象的感性认识。
3、加深对边界层分离现象的认识，充分认识流体在实际工程屮的流动现象。
二、实验设备图一为流动演示仪的示意图。
该仪器是由水箱、水泵、流动显示而等几个部分所组成。
该仪器通过在水流屮掺气的方法，利用H光灯的照射，可以4图一壁挂式自循环流动演示仪结构示意图1、挂孔2、彩色有机玻璃面罩3、不同边界的流动显示血4、加水孔孔盖5、掺气量调节阀6、蓄水箱7、可控硅无级调速旋钮8、电器、水泵室9、标牌10、铝合金框架后盖11、水位观测窗清楚地演示不同边界条件下的多种水流现彖。
整个仪器由7个单元组成，每个单元都是一套独立的装置，可以单独使用，亦可以同时使用。
三. 实验步骤及演示内容（-）操作程序1、接通电源，打开开关。
关闭掺气阀，在最大流量下使显示面两侧水道充满水。
2、用调节进气量旋纽调节进气量的大小。
调节应缓慢，逐次进行，使Z达到最佳显示效果（掺气量不宜太大，否则会阻断水流，或产生剧烈噪声）。
（二）演示内容1、ZL-1型（图二、1）用以显示逐渐扩散、逐渐收缩、突然扩大、突然收缩等平面上的流动图形，模拟串联管道纵剖面流谱。
在逐渐扩散段可观察到由于边界层分离而产生旋涡。
而在收缩段，由于不产生边界层分离现彖，流线均匀收缩，几乎没冇旋涡产生，只在拐角处出现很小的旋涡。
在突然扩大段岀现了较大的旋涡区。
由此可见，逐渐扩散段局部水头损失大于收缩段，而突然扩大段所产生的局部水头损失最大。
2、ZL-2型（图二、2）显示文丘里流量计、孔板流量计等流动图形和串联流道纵剖面上的流动图形。
由显示可见，文丘里流量计的过流顺畅，流线顺直，无边界层分离和旋涡产生。
孔板流量计在孔板前的拐角处有小旋涡产生，孔板后的水流逐渐扩散，并在主流区的周围形成较大的旋涡区。
【实验三】观察细胞质的流动一、实验目的1．通过在高倍显微镜下的实际观察，理解细胞质的流动是一种生命现象。
2．掌握高倍显微镜的使用方法。
二、实验原理细胞质的流动是一种生命活动的现象，普遍存在于生活的细胞之中。
细胞质基质中含有多种无机化合物和有机化合物，还有很多种酶。
细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞质的流动能够促进细胞内营养物质的运输和细胞器的移动、能够为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质及内部环境。
细胞质的流动非常缓慢，由于它可以带动细胞内叶绿体的移动，因此，可以取有叶绿体的、生命活动旺盛的材料进行观察。
增进细胞新陈代谢作用的因素，如适宜的光照、温度、PH值、生长素等，都可以促进细胞质的流动。
反之，不利的环境变化和某些化学药品，如麻醉剂等，则可抑制细胞质的流动。
细胞质流动方式包括细胞质的环流、穿梭运动和布朗运动等。
三、实验准备（一）材料：黑藻叶，鸭跖草花丝上的表皮毛或南瓜、黄瓜等瓜类茎尖上的表皮毛。
（最好用黑藻幼嫩叶片：叶片扁平、薄；含有叶绿体，容易观察。
）（二）用品：显微镜，载玻片，盖玻片，滴瓶，清水，镊子，250 mL的烧杯（或玻璃杯）和一盏100W 的台灯。
四、方法步骤（一）取水生植物黑藻嫩叶，制成水装片，进行镜检观察。
在取材前的20 min左右，将材料置于20～25 ℃的温水中*，或将浸有黑藻的水杯置于100 W的灯光下照射并加温（一般在25 ℃左右）*，照射20 min后再取材制片，或切伤一小部分叶片（以提高细胞质的流动性）。
先在低偌显微镜下观察，寻找叶片上退化的叶脉，置于通光孔中央，再换高倍镜观察，可以看见叶脉周围具叶绿体的细胞内的细胞质带动叶绿体缓缓流动的现象。
由于大液泡在细胞的中央，而细胞质只是贴壁的一层，因此可以看到叶绿体是环绕中央大液泡循着同一个方向旋转式流动着。
（二）取鸭跖草花丝（或瓜类茎尖的表皮毛），制成装片，在高倍镜下观察，可以看到鸭跖草花丝上的表皮毛（或瓜类茎尖的表皮毛）是由单列细胞构成的，每个细胞内都有多条细胞质丝穿过液泡。
流动演示仪实验实验报告流动演示仪实验实验报告一、引言流动演示仪是一种用于展示和演示各种科学实验的设备。
它通过将实验现象放大并以直观的方式呈现给观众，帮助他们更好地理解和学习科学知识。
本实验旨在通过使用流动演示仪展示几个常见的物理实验，探索其原理和应用。
二、实验一：表面张力的展示1. 实验目的通过流动演示仪展示表面张力现象，观察液体在不同条件下的行为。
2. 实验材料流动演示仪、水槽、水、洗涤剂、小纸片。
3. 实验步骤a. 将水槽放在流动演示仪上，并加满适量的水。
b. 加入少量洗涤剂，使水表面形成一层薄膜。
c. 将小纸片轻轻放在水面上，观察其行为。
4. 实验结果和讨论在实验中，我们观察到小纸片在水面上浮动，并且呈现出一定的稳定性。
这是由于水分子间存在一种称为表面张力的力量，使得水面上的分子紧密地相互吸引。
当小纸片放在水面上时，水分子会将其包裹住，形成一个稳定的表面。
通过这个实验，我们可以更好地理解表面张力的原理和应用。
表面张力在生活中有许多实际应用，比如昆虫在水面行走、水滴的形成和液体的上升等。
三、实验二：声波的传播1. 实验目的通过流动演示仪展示声波的传播现象，观察声波在不同介质中的行为。
2. 实验材料流动演示仪、声波发生器、水槽、水、颗粒。
3. 实验步骤a. 将水槽放在流动演示仪上，并加满适量的水。
b. 在水槽中撒入适量的颗粒。
c. 打开声波发生器，产生一定频率的声波。
d. 观察声波在水中的传播行为。
4. 实验结果和讨论在实验中，我们观察到声波传播时，水中的颗粒会随着声波的传播形成波纹。
这是由于声波是通过介质中的分子之间的振动传播的。
当声波传播到水中时，水分子会随着声波的传播而振动，从而形成波纹。
通过这个实验，我们可以更好地理解声波的传播原理和应用。
声波在日常生活中有许多实际应用，比如声音的传播、声波的反射和声波的吸收等。
四、实验三：光的折射1. 实验目的通过流动演示仪展示光的折射现象，观察光在不同介质中的行为。
【实验三】观察细胞质的流动一、实验目的1．通过在高倍显微镜下的实际观察，理解细胞质的流动是一种生命现象。
2．掌握高倍显微镜的使用方法。
二、实验原理细胞质的流动是一种生命活动的现象，普遍存在于生活的细胞之中。
细胞质基质中含有多种无机化合物和有机化合物，还有很多种酶。
细胞质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞质的流动能够促进细胞内营养物质的运输和细胞器的移动、能够为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质及内部环境。
细胞质的流动非常缓慢，由于它可以带动细胞内叶绿体的移动，因此，可以取有叶绿体的、生命活动旺盛的材料进行观察。
增进细胞新陈代谢作用的因素，如适宜的光照、温度、PH值、生长素等，都可以促进细胞质的流动。
反之，不利的环境变化和某些化学药品，如麻醉剂等，则可抑制细胞质的流动。
细胞质流动方式包括细胞质的环流、穿梭运动和布朗运动等。
三、实验准备（一）材料：黑藻叶，鸭跖草花丝上的表皮毛或南瓜、黄瓜等瓜类茎尖上的表皮毛。
（最好用黑藻幼嫩叶片：叶片扁平、薄；含有叶绿体，容易观察。
）（二）用品：显微镜，载玻片，盖玻片，滴瓶，清水，镊子，250 mL的烧杯（或玻璃杯）和一盏100W 的台灯。
四、方法步骤（一）取水生植物黑藻嫩叶，制成水装片，进行镜检观察。
在取材前的20 min左右，将材料置于20～25 ℃的温水中*，或将浸有黑藻的水杯置于100 W的灯光下照射并加温（一般在25 ℃左右）*，照射20 min后再取材制片，或切伤一小部分叶片（以提高细胞质的流动性）。
先在低偌显微镜下观察，寻找叶片上退化的叶脉，置于通光孔中央，再换高倍镜观察，可以看见叶脉周围具叶绿体的细胞内的细胞质带动叶绿体缓缓流动的现象。
由于大液泡在细胞的中央，而细胞质只是贴壁的一层，因此可以看到叶绿体是环绕中央大液泡循着同一个方向旋转式流动着。
（二）取鸭跖草花丝（或瓜类茎尖的表皮毛），制成装片，在高倍镜下观察，可以看到鸭跖草花丝上的表皮毛（或瓜类茎尖的表皮毛）是由单列细胞构成的，每个细胞内都有多条细胞质丝穿过液泡。
流体力学流动演示实验流体力学演示实验包括流线流谱演示实验、流动演示实验两部分。
各实验具体内容如下: 第1部分流线流谱演示实验1、1 实验目的1)了解电化学法流动显示原理。
2)观察流体运动的流线与迹线,了解各种简单势流的流谱。
3)观察流体流经不同固体边界时的流动现象与流线流谱特征。
1、2 实验装置实验装置见图1、1。
图1、1 流线流谱实验装置图说明:本实验装置包括3种型号的流谱仪,Ⅰ型演示机翼绕流流线分布,Ⅱ型演示圆柱绕流流线分布,Ⅲ型演示文丘里管、孔板、突缩、突扩、闸板等流段纵剖面上的流谱。
流谱仪由水泵、工作液体、流速调节阀、对比度调节旋钮与正负电极、夹缝流道显示面、灯光、机翼、圆柱、文丘里管流道等组成。
1、3 实验原理流线流谱显示仪采用电化学法电极染色显示技术,以平板间夹缝式流道为流动显示平面,工作液体在水泵驱动下从显示面底部流出,工作液体就是由酸碱度指示剂配制的水溶液,在直流电极作用下会发生水解电离,在阴极附近液体变为碱性,从而液体呈现紫红色。
在阳极附近液体变为酸性,从而液体呈现黄色。
其她液体仍为中性的橘黄色。
带有一定颜色的流体在流动过程中形成紫红色与黄色相间的流线或迹线。
流线或迹线的形状,反映了机翼绕流、圆柱绕流流动特性,反映了文丘里管、孔板、突缩、突扩、闸板等流道内流动特性。
流体自下而上流过夹缝流道显示面后经顶端的汇流孔流回水箱中,经水泵混合,中与消色,循环使用。
实验指导与分析如下:1)Ⅰ型演示仪。
演示机翼绕流的流线分布。
由流动显示图像可见,机翼右侧即向天侧流线较密,由连续方程与能量方程可知,流线密,表明流速大、压强低;而机翼左侧即向地侧流线较稀疏,表明速低、压强较高。
这表明机翼在实际飞行中受到一个向上的合力即升力。
本仪器通过机翼腰部孔道流体流动方向可以显示出升力方向。
此外,在流道出口端还可以观察到流线汇集后,并无交叉,从而验证流线不会重与的特性。
2)Ⅱ型演示仪。
演示圆柱绕流流线分布。
当流速较小时,零流线在前驻点分成左右2支,经90°点后在圆柱后部后驻点处二者又合二为一。
流线演示实验实验报告流线演示实验实验报告引言：流线演示实验是一种常见的物理实验，通过观察流体在不同形状物体周围流动时的流线分布，可以深入理解流体力学的基本原理。
本次实验旨在通过构建流线演示装置，观察不同形状物体对流体流动的影响，并分析实验结果。
实验装置：实验装置由一个透明的水槽、一台水泵、不同形状的物体模型以及染液组成。
水槽中装满染液，水泵通过管道将染液循环引入水槽，形成流动的水流。
实验中使用了三种不同形状的物体模型：圆柱体、球体和翼型。
实验过程：1. 将水槽装满染液，确保水槽内染液的水平面较高，以确保实验过程中染液不会溢出。
2. 开启水泵，使染液开始流动。
3. 依次将圆柱体、球体和翼型物体模型放入水槽中，观察染液在物体周围的流线分布情况。
4. 记录实验过程中的观察结果，并拍摄照片或视频以备后续分析。
实验结果：通过观察实验结果，我们可以得出以下结论：1. 圆柱体：在圆柱体周围的流线分布呈现对称的螺旋状，流线在圆柱体上下表面分别分离并再次汇合。
这是因为圆柱体的形状使得流体在其周围形成了旋涡，流线在旋涡的作用下产生了螺旋状的分布。
2. 球体：与圆柱体不同，球体周围的流线分布呈现出更为对称的形态。
流线从球体的前方分离，围绕球体流动，并在球体的后方再次汇合。
这是因为球体的形状使得流体能够更加均匀地分布在其周围，流线不会出现明显的扭曲。
3. 翼型：翼型物体模型是一种常见的流体力学研究对象。
实验结果显示，翼型的上表面和下表面流线分布存在明显差异。
上表面的流线分布呈现出较为平直的形态，而下表面的流线则呈现出明显的弯曲。
这是因为翼型的形状使得流体在上下表面产生了不同的压力分布，从而导致了流线分布的差异。
实验分析：通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 不同形状的物体对流体流动的影响是不同的。
圆柱体和球体的流线分布相对较为简单，而翼型的流线分布则更加复杂。
2. 流线的分布形态与物体形状密切相关。
圆柱体的流线呈现出螺旋状，而球体的流线则更为对称。
自循环流动演示实验报告
实验目的：验证自循环流动的存在及其与涡旋的关系。
实验原理：自循环流动是指流体在封闭的通道中形成一个闭合的环形流动结构，该结构使得流体在通道内进行类似于涡旋的运动。
自循环流动可以通过往通道内注入一定量的染料或添加具有一定粘性的流体来观察。
实验装置：实验装置主要由一个封闭通道和一个染料注入系统组成。
封闭通道由一种透明的材料制成，具有圆形横截面。
染料注入系统由注射器和注射器针组成。
实验步骤：
1. 将封闭通道放在平坦的桌面上，确保通道完全密封。
2. 使用注射器将染料注入封闭通道的一个端口。
注入的染料量应适量，不宜太多。
3. 观察封闭通道中的染色流动。
如果出现类似于涡旋的运动，说明自循环流动存在。
4. 可以通过改变注入染料的速度、改变通道的形状等方式来观察自循环流动的变化。
实验结果：实验中观察到了封闭通道中的自循环流动现象，流动呈现出闭合的环形结构，并形成了类似于涡旋的运动。
实验分析：实验结果表明自循环流动存在，并且与涡旋有着相似的运动形式。
这说明自循环流动是一种形成类似于涡旋的流动结构的机制。
结论：通过实验验证了自循环流动的存在及其与涡旋的关系。
自循环流动可以通过染料注入封闭通道来观察。
实验结果表明自循环流动是一种形成类似于涡旋的流动结构的机制。
流动现象演示实验流动现象演示实验2010-06-11 12：24实验十流动现象演示实验一、实验目的和要求1.观察管流、射流、明渠流中的多种流动现象；2.演示边界条件对水头损失的影响；3.结合工程实例，了解流体力学基本原理在工程实际中的应用。
二、实验装置1.结构仪器结构如图10.1、10.3所示。
本仪器一套共7台，分别演示不同的流动现象。
1.挂孔2.彩色有机玻璃面罩3.不同边界的流动显示板4.加水孔孔盖5.掺气量调节阀6.蓄水箱7.无级调速旋钮8.电器、水泵室9.标牌10.铝合金框架后盖11.水位观察窗图10.1流动现象演示仪结构示意图2.工作原理狭缝流道中设有特定边界流场，用以显示管流、明渠流、射流等多种流动图谱。
以气泡为示踪介质，半封闭状态下的工作流体-水由水泵驱动，自蓄水箱6(10.1)经掺气后流经显示板，无数的小气泡随水流一起流动，在仪器内的日光灯照射和显示板底板的衬托下，小气泡发出明亮的折射光，清楚地显示出小气泡跟随水流流动的图像。
由于气泡的粒径大小、掺气量的多少可由掺气量调节阀5任意调节，故能使小气泡相对水流流动具有足够的跟随性。
本仪器流动为自循环，其工作流程如图10.2所示。
图10.2流动现象演示仪工作流程图三.实验现象与原理各实验仪演示内容及实验原理提要如下：1.ZL一1型(图10.3(a))由下至上分别演示逐渐扩大、逐渐收缩、突然扩大、突然收缩、壁面冲击、1800直角弯道等平面上的流动图像，模拟串联管道纵剖面流谱。
在逐渐扩大段可看到由主流脱离边壁(边界层分离)而形成的旋涡，且靠近上游喉颈处，流速越大，旋涡尺度越小，紊动强度越高；而在逐渐收缩段，无分离，流线均匀收缩，亦无旋涡。
由此可知，逐渐扩大段的局部水头损失大于逐渐收缩段。
图10.3流动现象综合演示仪显示面板在突然扩大段出现了较大的旋涡区，而突然收缩段只在死角处和进口附近的收缩断面后出现较小的旋涡区。
表明突扩段比突缩段有较大的局部水头损失(缩扩的直径比大于0.7时例外)，而且突缩段的旋涡区主要发生在突缩断面之后，所以水头损失也主要产生在突缩断面之后。
同时可见，突扩、突缩较之较扩、渐缩旋涡区长，水头损失大。
由于本仪器突缩段较短，故其流谱亦可视为直角进口管嘴的流动图像。
在管嘴进口附近，流线明显收缩，并有旋涡产生，致使有效过流断面减小，流速增大，从而在收缩断面出现真空。
在直角弯道和壁面冲击段，也有多处旋涡区出现。
尤其在弯道水流中，流线弯曲更加剧烈，越靠近弯道内侧，流速越小；且近内壁处，出现明显的回流，将直角弯道所形成的回流范围与ZL一2型圆角转弯对比，显然直角弯道旋涡区大，回流更加明显。
旋涡的大小和紊动强度与流速有关。
这可以通过调节流量来观察对比：如流量减小，渐扩段流速较小，其紊动强度也较小，这时可看到在整个渐扩段有明显的单个大尺度旋涡。
反之，当流量增大时，这单个大尺度旋涡随之破碎，并形成无数个小尺度的旋涡，且流速越高，紊动强度越大，则旋涡越小，这时，几乎每一个质点都在其附近激烈地旋转着。
在突扩段，也可看到类似的旋涡尺度变化。
这表明：紊动强度越大，旋涡尺度越小，流体质点间的内摩擦越厉害，水头损失也就越大。
2.ZL一2型(图10.3(b))由下至上分别演示文丘里流量计、孔板流量计、圆弧进口管嘴以及壁面冲击、1800圆弧形弯道等串联流道纵剖面上的流动图像。
由显示可见，文丘里流量计的过流顺畅，流线顺直，无主流与边壁的分离和旋涡产生。
在孔板前，流线逐渐收缩，汇集于孔板的孔口处，只在拐角处有小旋涡出现，孔板后的水流逐渐扩散，并在主流区的周围形成较大的旋涡区。
由此可知，孔板流量计的过流阻力远比文丘里流量计大。
圆弧进口管嘴人流顺畅，管嘴过流段上无边界层分离和旋涡产生(对比ZL一1型的直角进口管嘴)；在圆形弯道段，边界层分离的现象及分离点明显可见，但相对ZL一1型的直角弯道比较，流线较顺畅，旋涡发生区域较小。
文丘里、孔板流量计的结构简单、使用方便、测量精度高。
由显示可见其结构的区别及其用途：文丘里流量计的优点是能量损失较小，对液流干扰较少，广泛应用于实验室与实际工程中的流量量测。
孔板流量计结构更为简单，但水头损失很大，这一点作为流量计是缺点，但将其作为工程上的消能设施又是优点。
如黄河小浪底水电站，在有压隧洞中设置了五道孔板式消能工，使泄洪的余能在隧洞中消耗，从而解决了泄洪洞出口缺乏消能条件时的工程问题，其消能的机理、水流形态及水流和隧洞间的相互作用等，与孔板出流相似。
3.ZL一3型(图10.3(c))由下至上分别演示300弯头、直角圆弧弯头、直角锐缘弯头,45-弯头以及非自由射流等流段纵剖面上的流动图像。
由显示可见，在每一转弯的后面，都因主流与固壁分离而产生旋涡，转弯角度不同，旋涡大小、形状各异，圆弧转弯段相对锐缘弯头段，流线较顺畅。
由于设备中直角圆弧弯头与直角锐缘弯头相距很近，这就显示了局部水头损失叠加影响的图谱。
在非自由射流段，射流离开喷嘴后，不断卷吸周围的流体，形成射流的紊动扩散。
在此流段上还可看到射流的"附壁效应"现象。
4.ZL一4型(图10.3(d))由下至上分别演示30°弯头、分流(合流)、45°弯头、YF一溢流阀、闸阀及蝶阀等流段纵剖面上的流动图谱。
其中YF一溢流阀固定，为全开状态，蝶阀活动可调。
由显示可见，在转弯、分流、合流等流段上，有不同形态的旋涡出现。
合流旋涡明显干扰主流，使主流受阻，这在工程上称之为"水塞"现象，为避免"水塞"，给排水技术要求合流时用45°三通连接。
闸阀半开，尾部旋涡区较大，水头损失也大。
蝶阀全开时，过流顺畅，阻力小，半开时，尾涡紊动激烈，表明阻力大且易引起振动，所以工程上蝶阀通常用于检修，只允许全开或全关。
YF一溢流阀结构和流态均较复杂，下段详述。
YF一溢流阀广泛用于液压传动系统。
其流动介质通常是油，阀门前后压差可高达315bar，阀道处的流速可高达二百多米每秒。
该装置十分清晰地显示阀门前后的流动形态：高速流体经阀口喷出后，在阀芯的大反弧段发生主流与边壁分离，出现一圈旋涡带；在射流和阀座的出口处，也产生一较大的旋涡环带。
在阀后，尾迹区大而复杂，并有随机的卡门涡街产生。
经阀芯芯部流过的小股流体也在尾迹区产生不规则的左右扰动，调节过流流量，旋涡的形态仍然不变。
该阀门在工作中，由于旋涡带的存在，必然会产生较激烈的振动，尤其是阀芯反弧段上的旋涡带，影响更大，由于高速紊动流体的随机脉动，必然要引起旋涡区真空度的脉动，这一脉动压力直接作用在阀芯上，引起阀芯的振动，而阀芯的振动又作用于流体的脉动和旋涡区的压力脉动，因而引起阀芯的更激烈振动。
显然这是一个很重要的振源，而且这一旋涡带还可能引起阀芯的空蚀破坏。
5.ZL一5型(图10.3(e))由下至上依次演示明渠逐渐扩散、单圆柱绕流、多圆柱绕流及直角弯道等流段的流动图像。
圆柱绕流是该型演示仪的特征流谱。
由显示可见，单圆柱绕流时的边界层分离状况、分离点位置、卡门涡街的产生与发展过程以及多圆柱绕流时的流体混合、扩散、组合旋涡等流谱，现分述如下：(1)驻(滞)点观察流经驻(滞)点的小气泡，可见流速的变化由vo→0→vmax，流动在驻滞点上明显停滞。
(2)边界层分离结合2.1节流谱流线演示实验显示图谱，学习边界层、转挨点概念并观察边界层分离现象，边界层分离后的回流形态以及圆柱绕流转披点的位置。
边界层分离将引起较大的能量损失。
结合ZL一1、2型渐扩段的边界层分离现象，还可说明边界层分离后会产生局部低压，以至于有可能出现空化和空蚀破坏现象，如文丘里管喉管出口处。
(3)卡门涡街圆柱的轴线与来流方向垂直。
在圆柱的两个对称点上产生.边界层分离后，不断交替在两侧产生旋转方向相反的旋涡，并流向下游，形成冯·卡门(Von karman)涡街对卡门涡街的研究，在工程实际中有很重要的意义。
每当一个旋涡脱离圆杜体时，根据汤姆逊(Thomson)环量不变定理，必然在柱体上产生一个与旋涡所具有的环呈大小相等方向相反的环量，由于这个环量使绕流体产生横向力，即升力。
注意到在柱体的两侧交替地产生若旋转方向相反的旋涡，因此柱体上的环量的符号也交替变化，横向力的方向也交替地变化这样就使柱体产生了一定频率的横向振动。
若该频率接近柱体的自振频率，就可能产生共振，1940年，美国全长860m的塔柯姆大桥因为大风作用，产生卡门涡街引起共振而垮塌，就是实例，尽管当时的风速还不到设计风速的l/3。
为此工程上常常需要采取一些措施加以解决。
(4)多圆柱绕流广泛应用于热工中传热系统的"冷凝器"及其他工业管道的热交换器等中，流体流经圆柱时，边界层内的流体和柱体发生热交换，柱体后的旋涡则起混掺作用，然后流经下一柱体，再交换再混掺，换热效果较佳。
另外，对于高层建筑群，也有类似的流动图像，即当高层建筑群承受大风袭击时，建筑物周围会出现复杂的风向和组合气旋，即使在独立的高建筑物下游附近，也会出现分离和尾流，这应引起建筑师的重视。
6.ZI一6型(图10.3(f))由下至上依次演示明渠渐扩、桥墩形钝体绕流、流线体绕流、直角弯道和正、反流线体绕流等流段上的流动图谱。
桥墩形柱体绕流：该绕流体为圆头方尾的钝形体，水流脱离桥墩后，形成一个旋涡区-尾流，在尾流区两侧产生卡门涡街。
与圆柱绕流不同的是，该涡街的频率具有较明显的随机性。
该图谱说明了非圆柱体绕流也会产生卡门涡街，我国自行设计与建造的南京长江大桥在桥墩的施工过程中，方形沉井曾在卡门涡街的影响下产生较大的振动，粗达40mm的锚索被多次绷断了多根，一度出现重达几千吨的沉井来回漂移摆动的险情。
对比观察圆柱绕流和钝体绕流可见：前者涡街频率f在雷诺数Re不变时它也不变；而后者，即使Re不变f却随机变化。
由此说明了为什么圆柱绕流频率可由公式计算，而非圆柱绕流频率一般不能计算的原因。
流线体绕流：这是绕流体的最好形式，流动顺畅，形体阻力最小，无旋涡区出现。
对比正、反流线体流动可见，当流线体倒置时，也出现卡门涡街。
因此，为使过流平稳，应采用顺流而放的圆头尖尾形流线体。
7.ZL一7型(图10.3(g))这是一只"双稳放大射流阀"流动原理显示仪。
经喷嘴喷射出的射流(大信号)可附于任一侧面，若先附于左壁，射流经左通道后，向出口输出；当旋转仪器表面的控制圆盘，使左流道与圆盘气孔相通时(通大气)，射流获得左侧的控制流(小信号)，射流便切换至右壁后从出口输出。
这时若再转动控制圆盘，切断气流，射流稳定于原通道不变。
如要使射流再切换回来，只要再转动控制圆盘，使右流道与圆盘气孔相通即可。
因此，该装置既是一个射流阀，又是一个双稳射流控制元件。
只要给一个小信号(气流)，便能输出一个大信号(射流)，并能把脉冲小信号保持记忆下来。
