流体力学实验报告(6).doc

《流体力学》实验报告开课实验室: DS2A 129 2013 年5月 17日学院城环学院年级、专业、班 11 环工 2班姓名李彦龙成绩课程名称流体力学实验实验项目名称不可压缩流体恒定流动动量方程实验指导教师江岸教师评语教师签名: 年月日一、实验目的 1. 灵活应用静力学的基本知识,由测压管推求压力; 2. 灵活应用连续性方程、能量方程和管嘴出流的流量公式; 3. 验证不可压缩流体恒定流的动量方程。二、实验原理不可压缩流体恒定流动动量方程: )( 2122??????????QF 忽略滑动摩擦阻力, 则)0(4 11 xQ DhApF?????????即xcQ Dh 11 24 ??????,则xcQ Dh 1 21/4 ??????式中: D ——活塞直径; h c ——活塞形心水深; h ——孔口出流的作用水头; Q ——管嘴出流量,即射流流量; x1?——管嘴出流速,即射流流速; ?——为动量修正系数; xF ——射流对活塞冲击力; ?——液体密度,?=1000kg/ 3m ; 3/ 807 .9m kN ??。实验中,在平衡状态下,只要测得流量 Q 和活塞形心水深 h c ,由绐定的管嘴直径 d 和活塞直径D ,代入上式,便可验证动量方程,并率定射流的动量修正系数?值。其中,测压管的标尺零点已固定在活塞的圆心处,因此液面标尺读数,即为作用在活塞圆心处的水深。三、使用仪器、材料实验仪器: 自循环供水系统、带活塞的测压管仪器元件: 放水阀、测压管流体介质:水、气实验装置如图: 管嘴带活塞测压管水阀循环水泵水箱抗冲平板水位调节阀四、实验步骤 1. 熟悉实验装置各部分名称、结构特征,作用性能,记录有关常数。管嘴内径 d= cm,活塞直径 D= ; 2. 启动供水系统,打开调速器开关,水泵启动 2~3 分钟后,关闭 2~3 秒钟,以利用回水排除离心式水泵内滞留的空气; 3. 调整测压管位置。待恒压水箱满顶溢流后,松开测压管固定螺丝,调整方位,要求测压管垂直、螺丝对准十字中心,使活塞转动松快。然后旋转螺丝固定好。测该水位、流量,并改变作用水头并重复实验。 4. 测读水位。标尺的零点已固定在活塞园心的高程上。当测压管内液面稳定后,记下测压管内液面的标尺读数,即 h c 值。 5. 测量流量。利用体积时间法, 在上回水管的出口处测量射流的流量, 流量时间要求在 15~20 秒以上,可用塑料桶等容器,通过活动漏斗接水,再用量筒测量其体积( 亦可用重量法测量)。 6. 改变水头重复实验。逐次打开不同高度上的溢水孔盖,改变管嘴的作用水头。调节调速器, 使溢流量适中,待水头稳定后,按 3—5 步骤重复进行实验。 7. 验证 v 2 不等于 0对F x 的影响。取下平板活塞, 使水流冲击到活塞套内, 调整好位置, 使反射水流的回射角度一致,记录回射角度的目估值、测压管作用水深 h c 和管嘴作用水头 H 0。五、实验过程原始记录( 数据、图表、计算等) (1 )记录计算有关参数、常数: 3/1000 m kg ??,3/ 807 .9m kN ??,? 1d cm 20