垂直管流实验报告

管内强制对流传热膜系数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过实验测定管内强制对流传热膜系数，并掌握传热膜系数的测定方法和技术。

二、实验原理管内强制对流传热是指在管内流体中，由于流体的运动而产生的传热现象。

传热过程中，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。

在强制对流条件下，由于流体的动力作用，会增加固体表面附近的液体或气体的速度，从而增加了固体表面附近的换热系数。

本实验采用垂直放置的管道，在管道内通过水来进行强制对流传热。

通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。

三、实验器材1. 垂直放置的导热试件2. 水泵和水箱3. 流量计和温度计等测试仪器四、实验步骤1. 将导热试件放入垂直放置的试件支架中，并连接好进出水管道。

2. 打开水泵，调整水流量，使其稳定在一定范围内。

3. 测量进口和出口水温，并计算出温度差。

4. 测量导热试件内壁的温度差。

5. 根据测量得到的参数，计算出管内强制对流传热膜系数。

五、实验结果分析通过实验测量和计算，得到了不同条件下的管内强制对流传热膜系数。

根据实验结果可以发现，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。

这是因为在强制对流条件下，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。

当壁温度差增大时，液体或气体与固体表面接触的面积增大，从而增加了换热系数。

六、实验误差分析本实验中可能存在的误差主要来自于以下几个方面：1. 测量仪器误差：如温度计、流量计等仪器精度限制；2. 实验环境误差：如室内温度变化、水泵压力变化等；3. 实验操作误差：如读数不准确、流量控制不稳定等。

七、实验结论本实验通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。

实验结果表明，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。

本实验为管内强制对流传热膜系数的测定提供了一种简单有效的方法和技术。

垂直管流实验实验报告实验报告一、实验目的本实验旨在通过进行垂直管流实验，探究液体在垂直管道中的流动特性，深入了解液体在管道中的流动规律。

二、实验仪器和材料1.垂直管流装置：包括垂直管、流量计、水泵等。

2.温度计：用于测量液体的温度。

3.尺子和卡尺：用于测量实验装置的尺寸。

三、实验原理垂直管流实验主要是通过将液体从顶部注入垂直管道中，通过重力和压力推动液体向下流动，以观察和研究液体在管道中的流动情况。

在实验进行过程中，可以通过测量液体的流量、速度和压力等参数来研究液体在管道中的运动规律。

四、实验步骤1.准备工作：检查实验装置和仪器，确保其完好无损，然后根据实验要求调整流量控制阀和压力控制阀的开度。

2.测量液体的物理性质：首先需要测量液体的密度和粘度等物理性质，并记录下来。

3.实验装置准备：按照实验要求，调整垂直管的高度和直径，并将流量计、水泵等连接好。

4.实验操作：将液体注入垂直管道的顶部，并打开水泵，让液体顺势流入管道中。

5.数据记录：记录实验过程中相关的参数，如液体的流量、速度和压力等。

6.实验结束：关闭水泵，停止液体的注入，并将实验装置和仪器进行清洗。

五、实验结果与分析在实验过程中，测得了液体的流量、速度和压力等参数，并按照实验要求进行了记录。

根据实验数据，可以进行相关的计算和分析，以得出液体在垂直管道中流动时的特性和规律。

六、实验误差分析在实际实验中，可能会存在一些误差，如人为操作误差、仪器误差等，这些误差可能会对实验结果造成一定的影响。

为了提高实验结果的准确性，可以进行多次实验并取平均值，同时要注意实验中的操作规范和仪器的使用方法。

七、实验结论通过进行垂直管流实验，我们可以得出液体在垂直管道中流动时的特性和规律。

实验结果与理论分析相符，证明了液体在管道中流动遵循一定的规律，为进一步研究液体流动提供了实验依据。

八、实验心得通过本次实验，我深入了解了液体在管道中的流动规律，掌握了实验操作的技巧，并学会了如何记录和分析实验数据。

实验三实验报告一、实验设备的主要内容：⒈测定实验管路内流体流动的直管阻力和直管摩擦系数λ。

⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系曲线。

⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数ζ。

4.练习离心泵的操作。

测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、η（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。

5.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。

6.了解文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。

7. 测定节流式流量计（文丘里）的流量标定曲线。

8. 测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。

二、设备的主要技术数据：（1）流体阻力：1. 被测直管段：光滑管管径d—0.0080(m) 管长L—1.70(m) 材料：不锈钢粗糙管管径d—0.010(m) 管长L—1.70(m) 材料：不锈钢2. 玻璃转子流量计：型号测量范围精度LZB—25 100~1000（L/h） 1.5LZB—10 10~100（L/h） 2.53. 压差传感器：型号：LXWY 测量范围：200 Kpa4. 数显表：型号：501 测量范围：0~200Kpa5. 离心泵：型号：WB70/055 流量：20—200（1／h）扬程：19—13.5(m)电机功率：550（W）电流：1.35(A) 电压：380（V）（2）流量计测量：涡轮流量计：(单位：M3/h)文丘里流量计文丘里喉径：0.020m 实验管路管径：0.045m，（3）离心泵(1)离心泵流量Q=4m3/h ，扬程H=8m ，轴功率N=168w(2)真空表测压位置管内径d1=0.025m(3)压强表测压位置管内径d2=0.045m(4)真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.355m(5)电机效率为60%1.流量测量：涡轮流量计2.功率测量：功率表：型号PS-139 精度1.0级3. 泵吸入口真空度的测量真空表：表盘真径-100mm 测量范围-0.1-0MPa 精度1.5级4.泵出口压力的测量压力表：表盘直径-100mm 测量范围0-0.25MPa 精度1.5级（4）变频器：型号：N2-401-H 规格：（0-50）Hz（5）数显温度计：501BX三、实验设备的基本情况：1. 实验设备流程图：见图一图一、流体综合实验装置流程示意图1-水箱；2-离心泵；3-真空表；4-压力表；5-真空传感器；6-压力传感器；7-真空表阀；8-压力表阀；9-智能阀；10-大涡轮流量计；11-小涡轮流量计；12，13-管路控制阀；14-流量调节阀；15-大流量计；16-小流量计；17-光滑管阀；18-光滑管测压进口阀；19-光滑管测压出口阀；20-粗糙管阀；21-粗糙管测压进口阀；22-粗糙管测压出口阀；23-测局部阻力阀；24-测局部阻力压力远端出口阀；25-测局部阻力压力近端出口阀；26-测局部阻力压力近端进口阀；27-测局部阻力压力远端进口阀；28，29-U型管下端放水阀；30-U型管测压进口阀；31- U型管测压出口阀；32，33-文丘里测压出，进口阀；34-文丘里；35-压力缓冲罐；36-压力传感器；37-倒U型管；38-U 型管上端放空阀；39-水箱放水阀；40，41，42，43-数显表；44-变频器；45-总电源；2流体阻力的测量：水泵2将储水槽1中的水抽出，送入实验系统，经玻璃转子流量计15，16测量流量，然后送入被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽。

实验报告项目名称：流体流动阻力测定实验学院：专业年级：学号：姓名：指导老师：实验组员：一、实验目的1、学习管路阻力损失h f和直管摩擦系数的测定方法。

2、掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数Re之间的关系及其变化规律。

3、学习压差测量、流量测量的方法。

了解压差传感器和各种流量计的结构、使用方法及性能。

4、掌握对数坐标系的使用方法。

二、实验原理流体在管道内流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，会产生摩擦阻力。

这种阻力包括流体流经直管的沿程阻力以及因流体运动方向改变或管子大小形状改变所引起的局部阻力。

流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系：h f = ρfP ∆=22u d l λ （4-1）式中： -f h 直管阻力，J/kg ；-d 直管管径，m ；-∆p 直管阻力引起的压强降，Pa ； -l 直管管长，m ； -u 流速，m / s ； -ρ流体的密度，kg / m 3；-λ摩擦系数。

滞流时，λ=Re 64；湍流时，λ与Re 的关系受管壁相对粗糙度dε⋅的影响，即λ= )(Re,df ε。

当相对粗糙度一定时，λ仅与Re 有关，即λ=(Re)f ，由实验可求得。

由式（4—1），得 λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （4-2） 雷诺数 Re =μρ⋅⋅u d （4-3）式中-μ流体的黏度，Pa*s和流体在管内的流速u，查出流体的物理性质，即可分别计测量直管两端的压力差p算出对应的λ和Re。

三、实验装置1、本实验共有两套装置，实验装置用图4-2所示的实验装置流程图。

每套装置中被测光滑直管段为管内径d=8mm，管长L=1.6m的不锈钢管；被测粗糙直管段为管内径d=10mm，管长L=1.6m的不锈钢管2、流量测量：在图1-2中由大小两个转子流量计测量。

3、直管段压强降的测量：差压变送器或倒置U形管直接测取压差值。

图4-2 流体流动阻力测定实验装置流程图⑴—大流量调节阀；⑵—大流量转子流量计；⑶—光滑管调节阀；⑷—粗糙管调节阀；⑸—光滑管；⑹—粗糙管；⑺—局部阻力阀；⑻—离心泵；⑼—排水阀；⑽倒U管⑾⑾’—近端测压点；⑿⑿’—远端测压点；⒀⒀’—切断阀；⒁⒁’—放空阀；⒂⒂’—光滑管压差；⒃⒃’—粗糙管压差；⒄—数字电压表；⒅—压差变送器四、实验步骤1、检查储水槽内的水位是否符合要求，检查离心泵的所有出口阀门以及真空表、压力表的阀门是否关闭。

伯努利实验实验报告一、实验目的本实验旨在探究伯努利原理在不同条件下的表现和应用，通过实际操作和观察，深入理解流体在流动过程中压力与速度之间的关系。

二、实验原理伯努利原理指出，在理想流体稳定流动时，沿同一流线，流体的压强、流速和高度之间存在一定的关系。

其数学表达式为：＄p ＋＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＋＼rho gh ＝＼text{常数}＄，其中$p$为流体的压强，＄＼rho$为流体的密度，＄v$为流体的流速，＄h$为流体所在的高度。

简单来说，当流体的流速增加时，其压强会减小；流速减小，压强则会增大。

三、实验器材1、伯努利实验仪，包括透明的水平管道、垂直管道、文丘里管、风机等。

2、压力传感器和流速传感器。

3、数据采集系统和计算机。

四、实验步骤1、连接实验设备将伯努利实验仪的各个部件正确连接，确保管道无泄漏。

将压力传感器和流速传感器安装在指定位置，并与数据采集系统和计算机连接好。

2、启动风机打开风机电源，调节风速，使流体在管道中稳定流动。

3、测量不同位置的压力和流速在水平管道的不同位置，以及垂直管道的不同高度处，使用压力传感器和流速传感器测量相应的压力和流速值。

4、记录数据通过数据采集系统将测量得到的数据实时记录在计算机中。

5、改变实验条件调整风机的风速，再次测量不同位置的压力和流速。

更换不同管径的管道，重复上述实验步骤。

6、整理实验器材实验结束后，关闭风机和电源，整理好实验器材。

五、实验数据及处理以下是一组在实验中获得的数据示例：｜位置|流速（m/s）｜压力（Pa）｜｜｜｜｜｜A|5|1200|｜B|8|800|｜C|10|600|通过对这些数据的分析，可以明显看出随着流速的增加，压力逐渐减小。

以位置 A 和位置 C 为例，流速从 5m/s 增加到 10m/s 时，压力从1200Pa 减小到 600Pa，符合伯努利原理的预期。

为了更直观地展示流速与压力之间的关系，我们可以绘制流速压力曲线。

实验1 流动过程综合实验实验1-1 流体阻力测定实验一、实验目的⒈学习直管摩擦阻力△P f 、直管摩擦系数λ的测定方法。

⒉掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。

⒊掌握局部阻力的测量方法。

⒋学习压强差的几种测量方法和技巧。

⒌掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。

二、实验内容⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。

⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线。

⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数。

三、实验原理⒈直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定流体在管道内流动时，由于流体的粘性作用和涡流的影响会产生阻力。

流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系：h f = ρfP ∆=22u d l λ （1-1）λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （1-2） Re =μρ⋅⋅u d （1-3）式中：-d 管径，m ；-∆f P 直管阻力引起的压强降，Pa ； -l 管长，m ； -u 流速，m / s ； -ρ流体的密度，kg / m 3；-μ流体的粘度，N ·s / m 2。

直管摩擦系数λ与雷诺数Re 之间有一定的关系，这个关系一般用曲线来表示。

在实验装置中，直管段管长l 和管径d 都已固定。

若水温一定，则水的密度ρ和粘度μ也是定值。

所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△P f 与流速u （流量V ）之间的关系。

根据实验数据和式（1-2）可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式（1-3）计算对应的Re ，从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出λ与Re 的关系曲线。

⒉局部阻力系数ζ的测定22'u P h ff ζρ=∆=' （1-4） 2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ （1-5）式中：-ζ局部阻力系数，无因次； -∆'f P 局部阻力引起的压强降，Pa ；-'f h 局部阻力引起的能量损失，J ／kg 。

伯努利方程实验报告伯努利方程是流体力学中一个重要的方程式，它可以描述流体在不同位置的压强、速度和高度之间的关系。

在本次实验中，我们通过利用垂直水管的流动，验证伯努利方程的正确性。

实验原理：伯努利方程描述了在粘性流体中沿一条流线上流体的压力、速度和位能的关系。

为了推导伯努利方程，需要考虑以下假设：1. 流体是不可压缩的，并且无摩擦，在沿流线移动的过程中体积保持不变。

2. 流体受到代表总能量的压力、动能和势能的影响。

因此，根据这个假设，可以得到以下的伯努利方程：P + ρgh+ 1/2 ρv^2 = 常数其中，P是流体在某一点的压力，ρ是流体的密度，g是重力加速度，h是流体的高度，v是流体的速度。

实验器材：1. 垂直透明的水管2. 漏斗3. 彩色染色剂4. 长尺子实验步骤：1. 将水漏斗固定在水管的顶部，慢慢地向漏斗中加入染色剂，使其缓慢地进入水管中。

2. 记录在不同高度下，染色液体升高所需要的时间。

3. 测量不同位置在水管中的高度和水面的压力。

4. 利用伯努利方程计算不同位置处的流速。

5. 比较实验结果和理论值的差异，验证伯努利方程。

实验结果：通过实验可以看到，在不同高度下，染色液体升高的时间不同，说明流体的速度也不同。

在水管不同高度处，测量到的水压和高度也不相同。

根据伯努利方程，可以计算出不同点的流速，发现它们都符合伯努利方程的预测值。

结论：实验结果验证了伯努利方程的正确性。

伯努利方程可以描述流体在不同位置的压强、速度和高度之间的关系。

通过计算流体的速度，可以得到不同高度处的压力和高度。

这个方程在液压、飞行器和水力发电站等领域有着广泛的应用。

2018年伯努利实验报告思考题伯努利实验报告思考题伯努利方程实验思考题答案1(测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同 ,为什么 ,答:测压管水头线(P-P)沿程可升可降。

而总水头线(E-E)沿程只降不升。

这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。

测点5 至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低。

测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高。

而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有 hw1-20，故 E2恒小于E1，(E-E)线不可能回升。

(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。

2(流量增加，测压管水头线有何变化 ,为什么 ,答:有如下二个变化 :(1)流量增加，测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头，管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头 E相应减小，故的减小更加显著。

(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，(P-P)线的起落变化就更为显著。

3(测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题 ,答:测点2、3位于均匀流断面 (如图) ，测点高差0.7cm，HP=均为 37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm)，表明均匀流同断面上，其动水压强按静水压强规律分布。

测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。

由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。

实验一雷诺实验一、实验目的1、观察流体流动时各种流动型态；2、观察层流状态下管路中流体速度分布状态；3、测定流动型态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。

二、实验原理概述流体在流动过程中有两种截然不同的流动状态，即层流和湍流。

它取决于流体流动时雷诺数Re值的大小。

雷诺数：Re＝duρ/μ式中：d－管子内径，mu－流体流速，m/sρ－流体密度，kg/m3μ－流体粘度，kg/(m·s)实验证明，流体在直管内流动时，当Re≤2000时属层流；Re≤4000时属湍流；当Re在两者之间时，可能为层流，也可能为湍流。

流体于某一温度下在某一管径的圆管内流动时，Re值只与流速有关。

本实验中，水在一定管径的水平或垂直管内流动，若改变流速，即可观察到流体的流动型态及其变化情况，并可确定层流与湍流的临界雷诺数值。

三、装置和流程本实验装置和流程图如右图。

水由高位槽1，流径管2，阀5，流量计6，然后排入地沟。

示踪物（墨水）由墨水瓶3经阀4、管2至地沟。

其中，1为水槽2为玻璃管3为墨水瓶4、5为阀6为转子流量计四、操作步骤1、打开水管阀门2、慢慢打开调节阀5，使水徐徐流过玻璃管3、打开墨水阀4、微调阀5，使墨水成一条稳定的直线，并记录流量计的读数。

5、逐渐加大水量，观察玻璃管内水流状态，并记录墨水线开始波动以及墨水与清水全部混合时的流量计读数。

6、再将水量由大变小，重复以上观察，并记录各转折点处的流量计读数。

7、先关闭阀4、5，使玻璃管内的水停止流动。

再开墨水阀，让墨水流出1～2cm距离再关闭阀4。

8、慢慢打开阀5，使管内流体作层流流动，可观察到此时的速度分布曲线呈抛物线状态。

五、实验数据记录和处理表1 雷诺实验数据记录。