流体力学实验指导书(雷诺、伯努利).doc

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工 程 流 体 力 学
实
验
指
导
书
河北理工大学给排水实验室
编者：杨永
2014 . 5 . 12
适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程s
流速
m/s
平均流速
m/s
雷诺数
1
2
3
4
5
总平均雷诺数
六、实验问题：
1. 实验中常常会出现临界水流不稳定的现象
2. 实验流量的计量用体积法记录，量桶刻度观察时，要放在比较平的地方。
七、实验中应当注意的事项：
1. 实验中因为临界状态的不稳定，因此要求在实验过程中，不能碰实验仪器。
2. 在实验过程中可以打开实验管路下面灯箱的管灯，但是应当注意不要使水流进灯箱。
八、实验报告要求：
1. 实验报告必须按照实验要求写全所有的项目
2. 实验报告必须用标准的实验报纸
3. 实验的原始数据写在实验报告原始数据记录纸上，注意实验原始数据是没有经过处理的原始记录数据。
4. 实验数据的处理要求有根据，注意和实验原始数据区分开。
实验原始数据记录表格：
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表1-1 管路管径： mm 水温： ℃
组数
次数
体积V
（ml）
时间t
（s）
流量Q
ml/s
（一）
1
2
（二）
1
2
（三）
1
2
（四）
1
2
（五）
1
2
实验二 伯努利方程综合实验
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一、实验目的：
1. 加深对伯努利方程的理解。
2. 观察流体流经能量方程实验管的能量转化情况。
3. 对实验中出现的能量转化的现象进行分析。
4. 掌握一种测量液体流速的原理。
5. 验证静压原理。
6. 掌握数据的记录、整理、处理的方法。
。
。
二、实验内容：
验证静压原理同时进行压力管的校正。
掌握毕托管测定流速的原理和方法。
掌握运用体积法测定平均流量的方法。
验证伯努力方程。
三、实验原理：
在实验管路中沿管内水流方向取i个过水断面，可以列出进口断面l至另一断面i的能量方程式：
取α１＝α２＝Λ＝１，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出管路的流量，即可算出断面平均流速v及 从而即可得到各测压管水头和总水头 (α为各断面动能修正系数)。
四、实验装置：
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伯努力方程实验装置图
五、实验方法与步骤：
①熟悉实验设备，了解各测压管与各测点的对应关系，以及普通测压管与毕托管测压管的区别。
②打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平；若不平则需查明原因，并加以排除直至调平。
③打开出水阀观察测压管线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。
④调节出水阀的开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量。
⑤调节出水阀的开度1~2次，按步骤④重复测量，并使其中一次为阀门的最大开度。
六、实验数据记录及处理：
1. 验证静压原理：
打开进水阀门，是水箱内的溢流堰口出水，以保证水箱内水位稳定，保持一个定水头。
关闭出水阀门以及进水阀门，此时能量方程测压管上各个测柱的高度应该相等。因为水在管路中没有流动，没有能量损失，因此根据静压压力传递原理各个液柱的高度应该相等。即在静止不可压缩、均匀分布重力流体中，任意点单位重量的总能量保持不变。但实际中，由于各种实际条件的不同，使得液柱高度不同，因此需要对液柱进行校正。
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关闭和打开出水端水口时观察测压管液柱的升降速度，即观察测压管内液柱哪个先上升，哪个先下降。
表2-1
静压强液柱校正数据
液柱号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
液柱高度
校正值