下载文档原格式
流体力学综合实验实验指导书 流体力学综合实验一、实验目的1〕能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验，测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图； 2〕能进行离心泵特性曲线测定实验，测出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图；3〕学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解玻璃转子流量计、压力表、倒U 型差压计以及相关仪表的原理和操作；二、装置整体流程图：1－水箱；2－进口压力表；3－双金属温度计；4－灌泵漏斗；5－出口压力表；6－玻璃转子流量计；7－局部阻力管；8－电气操作箱；9－局部阻力管上的闸阀V1；10－光滑管；11－倒U 型差压计；12－均压环；13－粗糙管；14－管路选择球阀f1、f2、f3；15－出口流量调节闸阀V2图1 实验装置流程示意图离心泵特性测定实验一、根本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。
1．扬程H 的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程：f h gug p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρ 〔1－1〕由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项f h ∑，速度平方差也很小故可忽略，则有210(H H H ++=表值）〔1－2〕式中： 120z z H -=，表示泵出口和进口间的位差，m ；和ρ——流体密度，kg/m 3 ； g ——重力加速度 m/s 2；p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa ；H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m ； u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速，m/s ； z 1、z 2——分别为真空表、压力表的安装高度，m 。
《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：gp 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：gv 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。
《流体力学》实验指导书目录实验装置简介及实验安排…………………………………………………… 1-2 实验一：伯努利方程验证实验………………………………………………… 3-8 实验二：雷诺实验…………………………………………………………… 9-12实验装置简介及实验安排实验装置：流体力学综合实验台是一个多功能实验装置，用此实验台可进行伯努利方程（能量方程）验证实验、雷诺实验、沿程阻力测定实验、局部阻力测定实验、毕托管测速实验和文丘里流量计实验等多个流体力学实验。
实验装置如图1-1所示。
1—供水箱，水泵；2—实验桌；3—层流测针；4—恒压水箱；5—彩色墨水罐；6—差压板；7—沿程阻力实验管；8—局部阻力实验管；9—伯努利实验管；10—雷诺实验管；11—伯努利差压板；12—毕托管；13—计量水箱；14—回水管。
图1-1 多功能流体力学综合实验台针对轮机工程专业36学时或32学时的流体力学课程，我们开设两个实验，即伯努利方程验证实验和雷诺实验。
在雷诺实验中，学生可以借助该实验装置观察层流和湍流（紊流）特征以及它们之间的转换特征，掌握测定临界雷诺数Re 的方法。
在伯努利方程实验中，学生可以借助该实验装置验证总流的伯努利方程，观察流体流动过程中的能量守恒关系，同时可以掌握流速、流量和压强等要素的实验量测技能。
实验学时分配：实验一：伯努利方程验证实验 2学时实验二：雷诺实验 2学时实验分组：每个实验7-8人一组，每个自然班分成四组。
实验一：伯努利方程验证实验一、实验目的1．掌握伯努利方程式中各项的物理意义及它们之间的转换关系； 2．验证流体总流的能量方程；3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术； 4．学习使用测压管、总压管测水头的实验技能及绘制水头线的方法。
二、实验原理1．伯努利方程（能量方程）在伯努利实验管路中沿水流方向取n 个过流断面。
在动能修正系数α近似取为1的情况下，可以列出进口断面（1）至任一断面（i ）的能量方程式（i = 2，3，……，n )i ,i i i h gv p z g v p z -+++=++1f 2211122γγ （1）式中，z 、γp 和gv 22分别为位置水头（位头）、压力水头（压头）和速度水头（动头），单位为m （水柱）；i ,h -1f 为从过流断面1到断面n 的水头损失，单位也是m （水柱）。
《流体力学》实验指导书教学实验2012-10流体力学实验指导书目录实验一能量方程实验实验二雷诺数实验实验三沿程阻力实验实验四局部阻力实验实验五文丘里流量计实验实验六孔板流量计实验实验七皮托管测速实验实验八离心泵综合实验实验一能量方程实验1、实验目的观察流体流经能量方程实验管时的能量转化情况，并对实验中出现的现象进行分析，从而加深对能量方程的理解。
2、实验装置图1 能量方程实验装置示意图1.储水箱2.上水调节阀3.溢流回水管4.实验管段5.背后恒压水箱6.测压管组7. 测压管固定板8.静压及全压测点接头9.流量调节、切断阀10.计量水箱11.接水杯12.量筒3、实验前准备工作开启水泵，全开上水阀门使水箱注满水；打开调节阀门，排除管内气体；关闭调节阀门，再调节上水阀门，使水箱水位始终保持不变，并有少量溢出。
检查各个测压管液面高度是否相同，如不同，首先排除测压管及连接的胶皮管中空气，确保测压管中无空气泡时，检查各个测压管液面高度是否相同，如还不同，则应调整标尺，使各个测压管液面高度相同。
检查实验过程调节流速的调节阀门9，其应该调节灵活。
4、实验方法（1）、能量方程实验调节出水阀门至一定开度，使测压管组各液柱在测压板适当位置，测定能量方程实验管的六个断面六组测压管的液柱高度，并用体积法测定流量。
改变阀门的开度，重复上面方法进行测试。
根据测试数据的计算结果，绘出某一流量下各种水头线（如图2-2），并运用能量方程进行分析，解释各测点各种能头的变化规律。
图2-2水头线可以看出，能量损失沿着流体流动方向增大的；C1与C6比较，两点管径相同，所以动能头基本相同，但C6点的压力能头比C1增大了，这是由于位置能转化而得来的；C1与C4比较，其位置能头相同，但C4点比C1点的压力能头大，这是由于管径变粗；速度减慢，动能头转化为压力能头；C5与C4比较，位置能头相同，但压力能头小了，可明显看出，是压力能头转化为速度能头了。
篇一：流体力学实验指导书1流体力学（水力学）实验指导书黎强张永东编西南大学工程技术学院建筑系二零零八年九月流体力学综合实验台简介流体力学综合实验台为多用途实验装置，其结构示意图如图1所示。
图1 流体力学综合试验台结构示意图1.储水箱2.上、回水管3.电源插座4.恒压水箱5.墨盒6.实验管段组7.支架8.计量水箱9.回水管 10.实验桌利用这种实验台可进行下列实验：一、雷诺实验；二、能量方程实验；三、管路阻力实验；1．沿层阻力实验2．局部阻力实验；四、孔板流量计流量系数和文丘里流量系数的测定方法；五、皮托管测流速和流量的方法。
一、雷诺实验1．实验目的（1）观察流体在管道中的流动状态；（2）测定几种状态下的雷诺数；（3）了解流态与雷诺数的关系。
2．实验装置本实验的实验装置为：（1）流体力学综合实验台；（2）雷诺实验台。
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、雷诺数实验管、阀门、伯努力方程实验管道、颜料水（蓝墨水）盒及其控制阀门、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，秒表及温度计自备。
雷诺实验台部件种类同综合实验台雷诺实验部分。
3．实验前准备（1）、将实验台的各个阀门置于关闭状态。
开启水泵，全开上水阀门，把水箱注满水，再调节上水阀门，使水箱的水有少量溢流，并保持水位不变。
（2）、用温度计测量水温。
4．实验方法（1）、观察状态打开颜料水控制阀，使颜料水从注入针流出，颜料水和雷诺实验管中的水迅速混合成均匀的淡颜色水，此时雷诺实验管中的流动状态为紊流；随着出水阀门的不断的关小，颜料水与雷诺实验管中的水渗混程度逐渐减弱，直至颜料水与雷诺实验管中形成一条清晰的线流，此时雷诺实验管中的流动为层流。
（2）测定几种状态下的雷诺系数全开出水阀门，然后在逐渐关闭出水阀门，直至能开始保持雷诺实验管内的颜料水流动状态为层流状态。
按照从小流量到大流量的顺序进行实验，在每一个状态下测量体积流量和水温，并求出相应的雷诺数。
《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：gp 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：gv 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。
实验二 雷 诺 数 实 验一、 实验目的1、 观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律2、 观察流体由层流变紊流及由紊流变层流的过度过程3、 测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数2c e R二、 实验原理及实验设备流体在管道中流动，由两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
雷诺数的物理意义，可表征为惯性力与粘滞力之比。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均速度v ，微启红色水阀门，这是红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红颜色水呈一条红色直线，其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动，红色直线没有与周围的液体混杂，层次分明地在管路中流动。
此时，在流速较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。
如果将出口阀门逐渐开大，管路中的红色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使红色线完全扩散与自来水混合，此时流体的流动状态微紊流运动。
图1雷诺数实验台示意图1.水箱及潜水泵2.接水盒3. 上水管4. 接水管5.溢流管6. 溢流区7.溢流板8.水位隔板9. 整流栅实验管 10. 墨盒 11. 稳水箱 12. 输墨管 13. 墨针 14.实验管15.流量调节阀雷诺数表达式e v dR ν⋅=，根据连续方程：A=v Q ，Qv A=流量Q 用体积法测出，即在Δt 时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。
tVQ ∆=42d A π=式中：A —管路的横截面积；d —实验管内径；V —流速；ν—水的粘度。
三、实验步骤1、准备工作：将水箱充满，将墨盒装上墨水。
启动水泵，水至经隔板溢流流出，将进水阀门关小，继续向水箱供水，并保持溢流，以保持水位高度H 不变。
2、缓慢开启阀门7，使玻璃管中水稳定流动，并开启红色阀门9，使红色水以微小流速在玻璃管内流动，呈层流状态。
3、开大出口阀门15，使红色水在玻璃管内的流动呈紊流状态，在逐渐关小出口阀门15，观察玻璃管中出口处的红色水刚刚出现脉动状态但还没有变为层流时，测定此时的流量。
流体力学实验指导书与报告实验一：压强测定实验一、压强测定试验 知识点：静力学的基本方程；绝对压强；相对压强；测压管；差压计。
1.实验目的与意义1）验证静力学的基本方程；2）学会使用测压管与差压计的量测技能；3）灵活应用静力学的基本知识进行实际工程量测。
2.实验要求与测试内容1）熟练并能准确进行测压管的读数；2）控制与测定液面的绝对压强或相对压强； 3）验证静力学基本方程； 4）由等压面原理分析压差值。
3.实验原理1）重力作用下不可压缩流体静力学基本方程： pz c γ+=2）静压强分布规律：0p p h γ=+式中：z ——被测点相对于基准面的位置高度；p ——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；0p ——水箱中液面压强；γ——液体容重；h ——被测点在液体中的淹没深度。
3）等压面原理：对于连续的同种介质，流体处于静止状态时，水平面即等压面。
4.实验仪器与元件实验仪器： 测压管、U 型测压管、差压计仪器元件：打气球、通气阀、放水阀、截止阀、量杯 流体介质：水、油、气 实验装置如下图： 5.实验方法与步骤实验过程中基本操作步骤如下：1）熟悉实验装置各部分的功能与作用；2）打开通气阀，保持液面与大气相通。
观测比较水箱液面为大气压强时各测压管液面高度；3）液面增压。
关闭通气阀、放水阀、截止阀，用打气球给液面加压，读取各测压管液面高度，计算液面下a、b、c各点压强及液面压强p；4）液面减压。
关闭通气阀，打开截止阀，放水阀放出一定水量后，读取各测压管液面高度，计算液面下a、b、c各点压强及液面压强p。
6.实验成果实验测定与计算值如下内容：00p=，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；00p>，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；00p<，a、b、c各测压管与U型测压管液面标高∇、压强水头pγ、测压管水头pzγ+；填入表1中。
实验一 雷诺实验一、实验目的与要求1、了解流体的流动形态：观察实际的流线形状，判断其流动形态的类型；2、熟悉雷诺准数的测定和计算方法；3、确立“层流与湍流与Re 之间有一定关系”的概念。
二、基本原理流体在流动过程中有3种不同的流动形态，即层流、湍流和介于两者之间的过渡流。
雷诺用实验的方法研究流体流动时，发现影响流体流动类型的因素除了流速u 以外，还有管径d 、流体的密度ρ以及粘度μ，由这四个物理量组成的无因次数群μρdu =Re称之为雷诺数。
实验证明，流体在直管内流动时：当Re ≤2000时，流体的流动类型为层流。
当Re ≥4000时，流体的流动类型为湍流。
当2000＜Re ＜4000，流体的流动类型可能是层流，也可能为湍流，将这一范围称之为不稳定的过渡区。
从雷诺数的定义式来看，对于同一管路d 为定值时，u 仅为流量的函数。
对于流体水来讲，ρ及μ仅为温度的函数。
因此确定了温度及流量即可计算出雷诺数Re 。
三、实验装置及流程实验装置如图所示，实验时水从玻璃水槽3流进玻璃管4（内径20mm ），槽内水由自来水供应，供水量由阀6控制，槽壁外有进水稳定槽7及溢流槽10，过量的水进溢流槽10排入图1-3 雷诺示范实验装置1-红墨水瓶 2.6.8.12-阀门 3-玻璃水槽 4-带喇叭口玻璃管(Φ20) 5-进水管 7-进水稳定槽 9-转子流量计 10-溢流槽 11-排水管下水道。
实验时打开阀门8，水即由玻璃槽进入玻璃管，经转子流量计9后，流进排水管排出，用阀8调节水量，流量由转子流量计9测得。
高位墨水瓶贮藏墨水之用，墨水由经墨水调节阀2流入玻璃管4。
四、实验数据记录表表1-2 雷诺实验数据记录表水温__________[℃] 水粘度_______________[10-3×Pa·S]水密度_____________[kg/m3] 管内径_______________[mm]五、讨论1、流量从小做到大，当刚开始湍流，测出雷诺数是多少？与理论值2000有否差距？请分析原因。
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动量定律实验一、实验目的要求1.验证不可压缩流体定常流的动量方程；2. 通过对流速、流量、出射角度、动量与动量矩等因素相关性的分析研讨，进一步掌握流体力学的动量守恒定理；3. 了解活塞式动量实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。
《水力学》实验教学指导书及报告姓名：班级：学号：唐山学院土木工程系序言水力学是应用性较强的专业技术基础课。
从学科的发展来看，水力学属于技术基础学科，实验方法和实验技术是促进其发展的重要研究手段。
由于流体运动的复杂性，水力学的研究及应用就更加离不开科学实验，其发展很大程度上取决于实验技术的进步。
因此，水力学实验是巩固和加深理论知识的学习、探求流体运动规律、解决工程实际问题的重要环节，通过实验教学，掌握各种实验方法，规范操作，提高实验技能。
一、实验教学目的：（1）观察流动现象，增强感性认识，提高实验分析能力。
（2）根据实测资料验证水力学基本理论，以加强和巩筑理论知识的学习。
（3）学会使用基本的测量仪器，掌握测量技术。
（4）培养分析实验数据，整理实验成果和编写实验报告的能力。
（5）培养严谨踏实的科学态度和合作精神，为未来进行研究和实际工作打下基础。
二、实验教学要求：（1）每次实验前，预习教材中有关内容及实验指导书，了解本次实验的目的、原理、步骤和所要验证的理论。
（2）认真听取指导教师讲解，弄清实验方法和步骤后，方能动手实验。
（3）实验中，应注意观察实验现象，细心读取实验数据，并做相应的记录，原始数据不得任意修改。
（4）实验小组内每位学生亲自动手、相互配合、共同完成实验。
（5）实验态度严肃、方法严密，一丝不苟进行操作。
（6）实验完毕应清理设备及实验室，实验设备摆放整齐。
三、实验报告要求：（1）实验报告是实验资料的总结、是实验的成果。
通过完成实验报告，可以提高分析问题的能力，要求必须独立完成并按规定时间交给指导教师。
（2）实验报告一般包括以下几项内容：①班级、姓名、同组人及实验日期。
②实验名称及实验目的。
③实验原理。
④实验装置简图及仪器。
⑤流动现象的描述及实验原始记录。
⑥计算实验结果。
（3）报告要求字体工整，语言通顺，计算结果无误，所绘表格、曲线清楚、连续，书面整洁，无胡乱涂画现象。
目录实验一水的流线、流动形态及能量转化实验(综合性实验) 实验二静水压强实验实验三雷诺实验实验四沿程阻力系数测定实验实验五局部阻力系数测定实验实验六文丘里流量计实验实验七恒定流动量定理实验实验一 水的流线、流动形态及能量转化实验(综合性实验)一、实验目的1.应用流动显示仪演示各种不同边界条件下的水流形态，以增强对流体运动特性的认识。
2.应用流动显示仪演示水流绕流不同形状物体的尾流涡街现象及非自由射流等，增强对流动现象的感性认识。
3.观察虹吸发生、发展及破坏的过程。
4.理解虹吸工作的原理及估算虹吸管能使虹吸管正常工作的高度。
5.认识水流过水断面的能量由位能、压能和动能三部分组成。
6.测压管水位显示的是位能和压能之和，即z+rp7.测速管中水位显示的是总机械能，即z+r p +gv 228.了解测压管水头线与总水头线的变化规律，及其各自特点、相互关系。
9.认识水流运动过程中的能量转化规律，验证恒定总流的能量方程。
二、实验设备与仪器旋涡仪烟风洞演示仪虹吸实验仪能量方程演示仪流线和流谱可以形象的显示各种水流及气流形态及其液流内部质点运动的特性。
常用设备有漩涡仪、油槽流线演示仪、烟风洞、虹吸仪、能量方程演示仪等。
三、实验内容与步骤内容与步骤一：（漩涡仪、油槽流线演示仪、烟风洞）1、显示气流、液流遇到碍障物时的绕流现象及其流谱。
2、显示逐渐扩散，逐渐收缩、突然扩大和突然缩小及直角弯道等管道纵剖面上的流谱图象。
3、显示圆柱及桥墩绕流的流谱。
4、显示桥孔的水流谱。
5、显示流体在驻点处的停滞现象，边界层分离状况及卡门涡街的图象。
内容与步骤二：（虹吸仪）1、将测压烧杯内加满水。
2、开启水泵，向高位水箱、低位水箱注水，使高位水箱有溢流，低位水箱水位达2/3后，关闭供水阀。
3、打开低位水箱的放水阀，在虹吸管形成真空后，水流将由高位水箱向低位水箱流动，同时能看到烧杯中的三根测压管水位上升，这是由于管路中的真空造成，表明三个测压点的压力分布不同。
4、拧开螺旋，吸入空气，可观察虹吸现象的破坏过程。
内容与步骤三：（能量方程演示仪）1.开动水泵，将供水箱内水位升至最高，溢流管开始溢流。
2.调节实验管道阀门，使测压管，测速管中水位和测压板上红、黄两条线一致。
3.实验过程中，始终应保持少量溢流；4.测量流量、管径、水头高度、水温。
四、实验报告与成果分析1、绘制相应流动现象的流谱并观察其特性。
2.虹吸高度h的理论值推导。
3.实验数据计算表水温T= ℃运动粘性系数ν= cm2/s678914．绘制总水头线与测压管水头线5.思考问题1、旋涡区与能量损失有什么关系？2、什么情况下产生急变流？3、空化现象为什么常发生在旋涡区中？4、虹吸管道内为什么有最大真空值的要求。
5、长直管总水头线与测压管水头线的相互关系及其高差的意义是什么？6、沿程水头损失与局部水头损失的变化规律。
7、总水头线与测压管水头线的变化趋势有何不同？实验二静水压强实验一、目的1.加深理解静力学基本方程式及等压面的概念。
2.理解封闭容器内静止液体表面压强及其液体内部某空间点的压强。
3.观察压强传递现象。
二、演示原理对密封容器的液体表面加压时，设其压强为P0，即P0>P a。
从U形管可以看到有压差产生，U形管与密封容器上部连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升。
由此可知液面下降的表面压强即是密闭容器内液体表面压强P0，即P0= P a+ρgh，h是U形管液面上升的高度。
当密闭容器内压强P0下降时，U形管内的液面呈现相反的现象，即P0＜P a，这时密闭容器内液面压强P0= P a-ρgh。
H为液面下降高度。
水静压强实验台三、实验步骤如果对密闭容器的液体表面加压时，其容器内部的压强向各个方向传递，在图中左侧的测压管中，可以看到由于A，B、两点在容器内的淹没深度h不同，在压强向各点传递时，先到A点后到B点。
在测压管中反应出的是A管的液柱先上升而B管的液柱滞后一点也在上升，当停止加压时，A、B两点在同一水平面上。
1.关闭排气阀，用加压器缓慢加压，U形管出现压差h ，在加压的同时，观察右侧A、B管的液柱上升情况。
2.打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，打开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成容器内压力下降。
四、实验结果与分析1.实验数据记录表单位cm2.结果分析1.表面压强p的改变、基准面0-0位置的改变，对A、B两点的位置水头与压强水头有什么影响？对真空度有什么影响？2.相对压强、绝对压强真空度有什么相互关系？实验三雷诺实验（层流紊流流态和临界雷诺数量测实验）一、实验目的1.观察流体流动的两种不同流态——层流和紊流的流动特征，观察其临界状态及转变过程。
2.通过对临界雷诺数的量测来确定层流、紊流流态的判别标准。
二、实验设备与仪器雷诺数实验台1.水箱及潜水泵2.上水管3.溢流管4.电源5.整流栅6.溢流板7.墨盒8.墨针9.实验管10.调节阀11.接水箱12.量杯13.回水管14.实验桌三、实验内容与步骤1.观察流动型态水箱上水，并保持微小溢流，小开出水阀门和颜色水阀门，使颜色水成一条细线，此时为层流状态；逐渐开大出水阀门，增大流量，颜色水线开始颤动、弯曲，并逐渐扩散，此时为上临界状态；再次增大流量，色流扩散消失，水流呈紊流状态。
逐渐关小出水阀门，流量减小，色流重复出现，呈波动扩散状，为下临界状态；再次减小流量，色流呈细直线，为层流状态。
2.测定临界雷诺数vd 每调节一次阀门，量测流量、水温，查表得运动粘性系数v，可得雷诺数：Re=v 同时记录色流状态，根据流动型态的变化确定上临界雷诺数R´ec和下临界雷诺数R ec。
四、实验结果与分析1.记录表管径d= cm水温T= ℃运动粘性系数ν= cm2/s2.数据计算Q=t V v = ωQ=24d Q π Re=v d v五、思考问题1.颜色水流的作用是什么？它与实际水流的关系是什么？2.为什么上、下临界雷诺数数值会有差别？为什么用下临界雷诺数作为流态的判别标准？实验四沿程阻力系数测定实验一、实验目的1.测定流体在等直径圆管中流动不同雷诺数Re时的沿程阻力系数 ，并确定它们之间的关系。
2.了解流体在管道中流动时能量损失的测量和计算方法。
二、实验设备与仪器沿程阻力系数测定仪1.水箱（内置潜水泵）2.供水管3.电器开关4.供水分配管5.稳压筒6.整流栅板7.更换活结8.测压嘴9.实验管道10.差压计11.调节阀门12.调整及计量水箱三、实验内容与步骤1.实验原理：流体在管道中流动时，由于流体的粘性作用产生阻力，阻力作用表现为流体的能量损失。
对长度为Ｌ的管段两断面列能量方程式时，得Ｌ长度上的沿程水头损失。
h f =rp p 21- = h 1-h 2 = △h 根据达西公式：h f =gv d L 22⋅λ实验测得△h (=h f )，再用体积法测得流量Ｑ，算出断面的平均流速v ，即可求得沿程阻力系数λ：λ=22Lvdh g r⋅ 2.实验步骤：（1）关闭无关测点的小阀门。
（2）打开阀门2、4、5、7、8。
（3）开泵。
调节阀门４，使测压管5、6中出现高差，此高差即为△h (=h f )。
（4）用计量箱量测流量，测水温Ｔ。
（5）调节流量重复上述操作三次。
四、实验结果与分析：d 1= mm d 2= mm d 3= mm L= m T= ℃ 运动粘性系数 ν = cm 2/s五、思考问题1. 影响管道沿程阻力系数λ的因素有哪些？实验五局部阻力系数测定实验一、实验目的1.掌握用实验方法测定三种局部管件（突扩、突缩和阀门）的局部阻力系数。
2.加深对局部水头损失机理的理解，学会其测定方法。
二、实验设备与仪器：局部阻力系数实验台1.水箱2.供水管3.水泵开关4.进水阀门5.细管沿程阻力测试段6.突扩7.粗管沿程阻力测试段8.突缩9.测压管10.实验阀门11.出水调节阀门12.计量箱13.量筒14.回水管15.实验桌三、实验内容和步骤：1.实验原理阀门阻力实验原理阀门的局部水头损失测压管段阀门的局部阻力对1、2两断面列能量方程式，由于实验管段为玻璃管，较光滑，所以这两个断面之间的沿程阻力损失可以忽略不计，这样通过列这两个断面的能量方程即可求得阀门的局部水头损失，以1w h 表示，则：1211h p p h w ∆=-=γ2211v h ρξ⋅=∆阀门 得：211v h 2ρξ∆=阀门 突扩圆管的局部阻力对2、3两断面列能量方程式，同样忽略这两个断面间的沿程阻力损失，可求得突扩圆管的局部水头损失，以2w h 表示，则2322h p p h w ∆=-=γ2222v h ρξ⋅=∆突扩 得：222v h 2ρξ∆=突扩 突缩圆管的局部阻力对4、5两断面列能量方程式，同样忽略这两个断面间的沿程阻力损失，可求得突缩圆管的局部水头损失，以3w h 表示，则3543h p p h w ∆=-=γ2243v h ρξ⋅=∆突缩 得：243v h 2ρξ∆=突缩 2.实验数据记录表细管直径d 1= mm 粗管直径d 2= mm3.分析实验结果与理论计算的数据存在误差的原因四、思考问题1.产生局部水头损失的原因有哪些？2.减少局部阻力的措施有哪些？实验六文丘里流量计实验一、实验目的1.确定文丘里流量计的流量系数。
