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流体力学实验报告 (5)

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《流体力学》实验报告

开课实验室：DS2A125 2013年5 月 3日

学院 年级、专业、班 姓名 成绩

课程

名称 流体力学实验 实验项目

名 称 波诺里方程实验 指导教师

教师评语

教师签名：

年 月 日

一、实验目的

1. 掌握均匀流的压强分布规律以及非均匀流的压强分布特性；

2. 验证不可压缩流体恒定流动中各种能量间的相互转换；

3. 学会使用测压管与测速管测量压强水头、流速水头与总水头；

4. 理解比托管测速原理；

5. 掌握文丘里流量计的测量流量的方法。

二、实验原理

1.均匀流断面压强分布规律：cpz

2.不可压缩流体恒定流动能量方程：

whgpzgpz222222221111

3.比托管测定点流速：ghppgus22

三、使用仪器、材料

实验仪器： 测压管、测速管、差压计

仪器元件：自循环供水系统、滑动测量尺、放水阀、

流体介质：水、气

实验装置如图1、2：

突然扩大文丘里管循环水泵水箱放水阀测压管

图1

四、实验步骤

实验过程中基本操作步骤如下：

1.熟悉实验装置图1各部分的功能，记录有关常数；实验装置图1为能量方程实验

2.启动供水系统，检查测压管液面读数并排气；

3.逐级调节放水阀门的开度，稳定后利用体积时间法测定流量；

4.测定各点在不同流量下的测压管、测速管（实验装置图1），求得测压管水头及总水头、流速水头（实验装置图1）；

5.比较均匀流与非均匀流断面的测压管水头值（实验装置图1）；

6.分析各断面的总水头与测压管水头，从而计算沿程水头损失与局部水头损失，并比较突然扩大与突然缩小的测压管水头及其水头损失（实验装置图1）；

五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)

参数记录：d1=1.40cm,d2=1.01cm,d3=2.00cm,▽0=47.50cm,▽上=20cm，▽下=0。

以下管轴所处的水平面为基准面，试验中注意，α=1，g=980cm·s-2。

体积V1=2000cm3，时间t1=10s，质量M1=2kg，流量Q1=4102m3/s。

将实验数据填入表1中，并按表中内容进行计算。

其中，由vdQV241，计算得到速度水头 2222)(82dQgvv填入下表：

表1 测点液面读数与断面能量转换测量成果表

次数 位置水头(cm)

Z 压强水头(cm)

p 流速水头(cm)

g22 测压管水头(cm)

pz 总水头(cm)

H 测压管水头差(cm)

)(pz 总水头差(cm)

H

2 20.00 15.70 8.62 35.70 44.32 11.80 3.18

3 20.00 15.70 8.62 35.70 44.32 0.00 0.00

4 20.00 14.80 8.62 34.80 43.32 0.90 0.90

5 20.00 14.00 8.62 34.00 42.62 0.80 0.80

6 20.00 -15.50 36.40 4.50 40.90 43.00 6.60

7 20.00 -15.50 31.89 4.50 36.39 29.50 6.23

8 20.00 -1.00 9.90 19.00 28.90 -14.50 12.00

9 20.00 -1.00 8.62 19.00 27.62 -14.50 8.77

10 20.00 -8.70 7.10 11.30 18.40 — —

11 20.00 -8.70 8.62 11.30 19.92 — —

12 10.00 5.20 12.60 15.20 27.80 3.80 1.10

13 10.00 5.20 8.62 15.20 23.82 3.80 3.80

14 0.00 8.80 10.20 8.80 19.00 6.40 8.80

15 0.00 8.80 8.62 8.80 17.42 6.40 6.40

16 0.00 12.30 3.50 12.30 15.80 -3.50 3.20

17 0.00 12.30 2.09 12.30 14.39 -3.50 3.03

18 0.00 3.50 12.10 3.50 15.60 8.80 0.20

19 0.00 3.50 8.62 3.50 12.12 8.80 2.27

调节流量，稳定后测得，体积V2=1814cm3，时间t2=10s，质量M=1.814kg，流量Q2=4108.1m3/s。由速度水头h计算流速ghu2填入下表：

将实验数据填入表二中。

表2 毕托管测速计算表 单位：cm

毕托管测点编号 6/7 8/9 12/13 14/15 `16/17 18/19

测速管读数 49.90 31.50 30.80 23.40 20.80 19.70

测压管读数 11.40 23.50 20.30 14.80 17.80 10.40

速度水头 33.50 8.00 10.50 8.60 3.00 9.30

毕托管流速u/（cm/s） 256.24 125.22 143.46 129.83 76.68 135.01

六、实验结果及分析

1. 绘制出测压管水头线与总水头线如下：

2. 均匀流断面测压管水头、压强分布与非均匀流断面测压管水头与压强分布不相同；

3. 实际流体测压管水头可否沿程升高，总水头沿程降低，速度水头不一定会减少；

4. 当流量增加，速度水头增加测压管水头线降低。

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流体力学实验报告(土木10级)

流体力学实验报告(土木10级)

实 验 报 告

开课学院： 建筑工程学院

实验课程： 流体力学教学实验

实验项目名称： 1.雷诺实验 2.孔口与管嘴出流实验

实验项目性质： 教学实验

实验时间：

专业班级：

学生学号与姓名：

指导教师：

1 雷诺实验指导书

一、实验目的

观察管道中不同流量下液体的流动状态的变化情况（层流、紊流及其转变情况），并通过实验测定管道内液体的下临界速度V c从而可以列表计算出下临界雷诺数Re c 。

二、实验内容

在实验中观察层流、紊流的流态特征，通过实测测定下临界速度的方法计算出下临界雷诺数，并在实验后对雷诺数的影响因素进行分析。

三、实验原理

层流条件下，流体质点不发生各向紊动和混杂，流动呈现规则有秩序的成层流动；紊流条件下，由于粘性力对质点的束缚作用降低，质点容易偏离其原来的运动方向，形成无规则的脉动混杂甚至产生可见尺度的涡旋。在本实验中，颜色水随玻璃管内主流一起流动，颜色水流线代表了管内主流的流动状态。

由流体力学可知：层流与紊流流态的判别标准就是下临界雷诺数 Rec，可表示为 ，式中 d为玻璃管内径；ν 为流体的运动粘性系数，μ为流体的动力粘性系数，ρ为流体的密度，V c 为流体的临界速度。 水的运动粘性系数ν与温度的关系为： 。

四、实验装置与仪器

1、实验装置

2、仪器设备：

1）雷诺实验台1套； 2）酒精温度计1只；3）秒表1只；4）玻璃量杯1只（刻度为1000ml）。

工程流体力学实验

工程流体力学实验

重 庆 大 学

学 生 实 验 报 告

实验课程名称 流体力学实验

开课实验室 流体力学实验室

学

院 年级专业 班

学 生 姓 名

学 号

开 课 时 间 2011 至 2012 学年第

二

学期

总 成 绩

教师签名

《流体力学》实验报告

开课实验室： 2012年 3 月27日

学院 年级、专业、班 姓名 成绩

课程

名称 流体力学实验 实验项目

名

称 流体静力学实验 指导教师

教师评语

教师签名：

年 月 日 一、实验目的

1、验证静力学的基本方程。

2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能。

3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象。

4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程量测。

二、实验原理

重力作用下不可压缩流体静力学基本方程为：

式中：z为单位重量液体的位能，也称位置水头；p/ρg 为单位重量液体的压能，也称压强水头。

如果自由表面压强p0与当地大气压pa压强相等时，液体内任一点相对压强可表示为：

式中：h为液体自由表面下任一点液体深度。

装置如左图所示：

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。

三、使用仪器、材料

流体静力学实验仪、烧杯、漏斗、水、煤油。

四、实验步骤

1、记录参数：测点标高 a= 2.1cm b=-2.9cm c= -5.9cm

基准面选在：自由液面，测点位能 Za = 2.1cm Zb = -2.9cm Zc = -5.9cm

流体力学伯努利方程实验报告

流体力学伯努利方程实验报告

流体力学伯努利方程实验报告

一、实验目的

1、 深入理解流体力学中伯努利方程的基本原理和物理意义。

2、 通过实验测量，验证伯努利方程在不同流体流动情况下的正确性。

3、 掌握测量流体流速、压力等参数的实验方法和仪器使用。

4、 培养观察、分析和解决问题的能力，提高实验操作技能。

二、实验原理

伯努利方程是描述理想流体在稳定流动时，流速、压力和高度之间关系的方程，表达式为：

＼p ＋ ＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＋ ＼rho gh ＝ C\

其中，＼（p\）为流体的压强，＼（＼rho\）为流体的密度，＼（v\）为流体的流速，＼（g\）为重力加速度，＼（h\）为流体所处的高度，＼（C\）为常数。

在水平管道中，＼（h\）不变，伯努利方程可简化为：

＼p ＋ ＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＝ C\

这表明在同一流线上，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 三、实验设备

1、 伯努利实验仪：包括水箱、管道、测压管、调节阀等。

2、 流量计：用于测量流体的流量。

3、 秒表：用于记录时间。

四、实验步骤

1、 熟悉实验设备，了解各部分的功能和作用。

2、 检查实验设备是否完好，水箱中加满水，确保管道无漏水现象。

3、 调节调节阀，改变流体的流速，观察测压管中液面的高度变化。

4、 用流量计测量不同流速下的流量，并记录相应的时间。

5、 记录不同位置测压管的液面高度，以及对应的流速和流量。

五、实验数据记录与处理

｜ 流速（m/s） ｜ 流量（m³/h） ｜ 测压管高度（cm） ｜

｜｜｜｜

｜ 10 ｜ 15 ｜ 150 ｜

｜ 15 ｜ 225 ｜ 120 ｜

｜ 20 ｜ 30 ｜ 90 ｜

｜ 25 ｜ 375 ｜ 60 ｜ 根据实验数据，计算出不同流速下的动压、静压和总压。

动压：＼（＼frac{1}｛2}＼rho v^2\）

静压：＼（p\）

总压：＼（＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＋ p\）

雷诺实验实验报告

雷诺实验实验报告

雷诺实验实验报告

引言：

流体力学是研究流体运动、介质变形和相互作用的物理学科。在研究流体运动时，常常需要了解流体在管道或渠道中的速度分布规律。雷诺在19世纪末提出了一种基于机械模型的流体力学实验，即雷诺实验。本文将对雷诺实验的原理、实验步骤和结果进行探讨。

一、实验原理：

1.雷诺数：

在研究流体力学时，我们一般会关注流体的黏性和惯性，也就是黏性力和惯性力之比的大小。黏性力是由于流体内部分子之间的摩擦而产生的，惯性力则是由于流体运动的惯性而产生的。雷诺数就是黏性力和惯性力之比，它反映了流体运动的不稳定性和混沌性。

2.雷诺实验：

雷诺实验是一种基于机械模型的流体力学实验，通过改变水槽的尺寸、流量和流体黏度等参数，来产生不同的雷诺数。实验中，利用模型船在水槽里运动，通过观察模型船周围的水流运动规律，来研究流体的流动特性。

二、实验步骤：

1.实验装置：

雷诺实验中主要使用的装置是一个长方形水槽，在水槽内部还安装有波纹板和流涡板，用以形成水流的不稳定性。同时装置中还需要使用一个可以调节流量的水泵，将水流进行控制。

2.实验流程：

（1）首先上电启动水泵，调节水流量

（2）将模型船置于水槽内部，并调整位置，使得模型船与波纹板、流涡板之间的距离保持恒定

（3）开启灯光，用高速摄像机对水槽内部的水流进行拍摄

（4）通过观察拍摄到的影像画面，来分析水流的流动规律以及模型船周围的流斑等现象

（5）根据拍摄到的影像数据，计算得出流动速度、雷诺数等参数

三、实验结果： 实验的主要目的是观察流体在不同雷诺数下的运动规律和特性。通过实验得出的结果如下：

1.当雷诺数比较小的时候，水流运动非常规律，没有出现明显的湍流。

2.随着雷诺数逐渐增加，湍流现象开始出现。

3.当雷诺数较大时，湍流现象非常明显，水流变得非常混乱。

以上结果和流体力学的理论结果非常符合，证实了雷诺实验的有效性。

结论：

雷诺实验是一种非常有价值的实验方法，能够帮助我们更好地了解流体力学中的一些基本概念和理论。通过实验，我们可以得出一些定性和定量的结果，进一步推广流体力学理论的应用，为各种工程项目的设计和研究提供有力支持。