伯努利实验.docx

流体力学
实
验
指
导
书
南京航空航天大学航空宇航学院
人机与环境工程系
2004 年 4月 28日
气动力学多功能实验装置筒述
众所周知．空气动力学的很多研究工作大多数是在风洞中进行的。因此根据 风洞的一些基本 h= Pa+Y Lsina
如果略去h2的影响则有P= Pa+Y Lz sina 在选用上述几种测压计时要注意：
1、 量程
2、 耐静压的能力
3、 安装要正确
图五
4、 量程
5、 耐静压的能力
6、 安装要正确
7、 合理选用工作介质
5、大气压力计 工程上为了精确地测量介质的绝对压力，就必需对大气压力进行测量。在实 验室里常用的大气压力计是水银单管压力计。
大气压力计的工作原理如图六，它是由一根一端封闭，并装满水银的玻璃管 倒置在水银盆内。由于大气压力和重力的作用，在玻璃管封闭的一端形成真空即 P=0,根据流体静力学力平衡方程则有：Pa=Y h
（式中Y二水银重度）计量大气压力的常用单位为mmHg或mb,或mb,其换算关系
为 1mb=)
图六
6、金属压力计 金属弹性元件有很多种,常用的有单圈弹簧管,多圈螺旋弹簧管,金属膜片, 膜盒波纹管等。
测压原理：是在被测介质压力的作用下,弹性元件产生弹性变型,在自由端 输出角位移或线位移。这些变型再通过齿轮和连杆等连接机构传送给指示器。
由于这类压力计构造简单,使用方便,具有足够的精度,因此被广泛地用于 工程试验和实验室内。
单管弹簧压力计。工程上通称为压力表。其内部结构—它的主要部分是一个 弯成环形的金属管，截面是椭圆形的，管的一端是封闭的，称为自由端，管的另 一端与被测压力器相通，称为固定端。
当所测压力与大气压力相等时，自由端保持不动，指针指示为 0，当所测压 力大于外界大气压力时，金属管产生弹性变形，使自由端向外移动，从而推动指 针偏转。压力越大，偏转的角度也越大，这样测出的压力为表压力，要想知道所 测气体的绝对压力还需借助于大气压力计，利用公式 P=Pa+P 表。若所测气体的 压力小于大气压力则用真空表，其工作原理类似。
图七 压力表外观和内部结构图
实验二 管道内流阻实验
一、实验目的
1、 学会测量管道的沿程损失AP和局部损失AP的方法
Lr
2、 了解管道的压降特性
二、实验原理和实验所用设备
1 、 实验原理： 如实验原理图所示，当流体流过实验管道时，由于实际流体所具有的粘性和 紊流时质点的激烈交换引起的能量损失△p和在流体横截面积或流束外形急剧改 变时流体的速度向量发生了剧烈的变化所引起的能量损失AP。
r
事实上流体运动时的总能量损失也就是由沿程阻力AP和局部损失AP共同 Lr 产生的。可用公式表示为
P =^P +△P
2、 实验原理图 见图八
3、 实验所用仪表．
（1） 孔板流量计
（2） 压力表
（3） 压差计
三、实验内容
测量两种实验管道的沿程损失AP和局部损失AP ,实验管道的尺寸见图九
Lr
<1^ 口
L劭.
图九
四、实验步骤
1、 按实验原理图检查实验设备，并熟悉实验没备
2 、 记录实验场地的大气压力 Pa 和大气温度 ta
3、 拟定实验流量（一般流量范围为50〜100Kg/hr）根据拟定的流量确定相对 应的孔板入口压力，孔板前后压差。
附孔板流量计流量计算公式
G= Vp △H Kg/h
式中p —孔板进口处空气密度 Kg/m3
△H—孔扳前后压差 mmH 0
2
£ —膨胀校正，一般取£ =1
G 一所测流量 Kg/h
4、 打开阀A、阀C和阀F。慢慢地打开阀B并分别调节阀B和阀C以使得P 、△!达到某一流量下所对应的值时，再打开阀F同时关闭F，待气流稳定后
孔 孔 2 1
再记录下P「AH、P入、△’。然后再打开阀F，同时关闭F进行弯管试验， 待气流稳定后再记录下P、^H、P、AP。最3后再打开F同2时关闭F，再重 复上述步骤，改变流量，直止试验完毕。
5 、实验结果
将实验数据添入相应的表格中。
直管实验数据
Pa= ta=
Pa= ta=
所用管道尺寸其内径为屮16,A/d=
实验三 紊流射流实验
一、实验目的 通过紊流不同断面流速分布的测量，加深对紊流射流运动的理解。
二、实验原理 射流是指从孔口或缝隙处喷出，断面具有有限尺度的一股流体称为射流。射 流从孔口或缝隙喷出后有一个突出的性能，就是卷吸作用。射流的运动形状分为 层流型或紊流型。
1、射流自孔口出口以均匀的流速射入静止的环境中。射流的边
界线的延长线交于E点。此点称为极点，其交角为20 , 0为扩散