流体力学实验报告

1、流体力学实验指导书与报告静力学实验 雷诺实验 中国矿业大学能源与动力实验中心学生实验守则一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯，指导教师有权停止基实验。二、实验课前，要认真阅读教材，作好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。三、实验课上必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。四、预习报告和实验报告必须独自完成，不得互相抄袭。五、因故缺课的学生，可向指导教师申请一次补做机会，不补做的，该试验以零分计算，作为总成绩的

2、一部分，累计三次者，该课实验以不及格论处，不能参加该门课程的考试。六、在使用大型精密仪器设备前，必须接受技术培训，经考核合格后方可使用，使用中要严格遵守操作规程，并详细填写使用记录。七、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。八、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故，要立即向指导教师报告，采取正确的应急措施，防止事故扩大，保护人身安全和财产安全。重大事故要同时保护好现场，迅速向有关部门报告，事故后尽快写出书面报告交上级有关部门，不得隐瞒事实

3、真相。九、试验完毕要做好整理工作，将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、气源、水源，经指导教师检查合格后方可离开。十、各类实验室可根据自身特点，制定出切实可行的实验守则，报经系(院)主管领导同意后执行，并送实验室管理科备案。1984年5月制定2014年4月再修订中国矿业大学能源与动力实验中心欢迎下载 流体静力学实验一、实验目的要求1. 掌握用测压管测量流体静压力的技能；2. 验证不可压缩流体静力学基本方程；3. 通过诸多流体静力学现象的实验分析和研讨，进一步提高解决流体静力学实际问题的能力。二、实验装置本实验的装置如图1.1所示。图1.1 流体静力学实

4、验装置图1. 测压管 2. 带标尺测压管 3. 连通管 4. 通气阀 5. 加压打气球 6. 真空测压管7. U型测压管 8. 截止阀 9. 油柱 10. 水柱 11. 减压放水阀说明：1. 所有测管液面标高均以标尺(测压管2)零读数为基准；2. 仪器铭牌所注B、C、D系测点B、C、D标高；若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则B、C、D亦为zB、zC、zD；3. 本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。三、实验原理1. 在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或 (1.1)式中： 被测点在基准面的相对位置高度； 被测点的静水压力，用相对压力表示，以下同； 水箱中液面的表面压力； 液体容重； 被

5、测点的液体深度。另对装有水油(图1.2及图1.3)的U型测管，应用等压面可得油的比重有下列关系：* (1.2)* 该式推导如下：当U型管中水面与油水面齐平(图1.2)，取其顶面为等压面，有 (1.a)另当U型管中水面和油面齐平(图1.3)，取其油水面为等压面，则有 又 (1.b)由式(1.a)、(1.b)两式联解可得： 代入式(1.a)得： (1.c) EMBED Eb.Document 图1.2 图1.3据此可用仪器(不用另外尺)直接测得。四、实验方法与步骤1. 搞清仪器组成及其用法。包括：1) 各阀门的开关；2) 加压方法 关闭所有阀门(包括截止阀)，然后用打气球5充气；3) 减压方法 开

6、启筒底阀11放水；4) 检查仪器是否密封 加压后检查测管1、2、7液面高程是否恒定。若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。2. 记录仪器号及各常数(记入表1.1)。3. 量测点静压力(各点压力用厘米水柱高表示)。1) 打开通气阀4(此时)，记录水箱液面的标高0和测管2液面标高H(此时0=H)；2) 关闭通气阀4及截止阀8，加压使之形成，测记0及H；3) 打开放水阀11，使密闭箱体内形成(要求其中一次，即)，测记0及H。4. 测出真空测压管6插入小水杯中的深度。5. 测定油比重S0。1) 开启通气阀4，测记0；2) 关闭通气阀4，打气加压()，微调放气螺母使U型管中水面与油水交界面齐平(图1.

7、2)，测记0及H(此过程反复进行3次)；3) 打开通气阀，待液面稳定后，关闭所有阀门；然后开启放水阀11降压()，使U型管中的水面与油面齐平( 图1.3)，测记0及H(此过程亦反复进行3次)。五、实验成果及要求1. 记录有关常数。 实验装置台号 各测点的标尺读数为：B= cm， C= cm， D= cm， N/cm3。2. 分别求出各次测量时，A、B、C、D点压力，并选择一基准检验同一静止液体内的任意二点C、D的是否为常数。3. 求出油的容重。4. 测出真空测压管6插入小水杯中的深度。表1.1 流体静压强测量记录及计算表 单位： cm实验条件次序水箱液面0测压管液面H压强水头测压管水头1123

8、(其中一次)123注：表中基准面选在 ，zC= cm， zD cm表1.2 油溶重测量记录及计算表 单位： cm条 件次序水箱液面标尺读数0测压管2液面标尺读数Hh1h2且U型管中水面与油水交界面齐平123且U型管中水面与油面齐平123六、实验分析与讨论1. 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？2. 当时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。3. 若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定。4. 如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？5. 过C点作一水平面，相对测压管1、2、7及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分是同一等压面？6. 用图1.1装置能演示变液位下的定常流实

9、验吗？7. 该仪器在加气增压后，水箱液面将下降而测压管液面将升高H，实验时，若以时的水箱液面作为测量基准，试分析加气增压后，实验压力(H+)与视在压力H的相对误差值。本仪器测压管内径为0.8cm，箱体内径为20cm。雷诺实验一、实验目的要求1. 观察层流、紊流的流态及其转换特征；2. 测定临界雷诺数，掌握园管流态判别准则；3. 学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实际意义。二、实验装置本实验的装置如图3.1所示。图3.1 自循环雷诺实验装置图1. 自循环供水器； 2. 实验台； 3. 可控硅无级调速器； 4. 恒压水箱； 5. 有色水水管； 6. 稳水孔板； 7. 溢流

10、板； 8. 实验管道； 9. 实验流量调节阀。供水流量由无级调速器调控，使恒压水箱4始终保持轻微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度。本恒定水箱还设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短35分钟。有色水经有色水水管5注入实验管道8，可据有色水散开与否判别流态。为防止自循环水污染，有色指示水采用自行消色的专用色水。三、实验原理； 四、实验方法与步骤1. 测记本实验的有关常数。2. 观察两种流态。打开调速器3的开关使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀9，使颜色水流入实验管内并使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态，然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流

11、的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。3. 测定下临界雷诺数(1) 将调节阀打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小调节阀使流量减小，当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临界状态；(2) 待管中出现临界状态时，用体积法测定流量；(3) 根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值(2000)比较，偏离过大，需重测；(4) 重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于三次；(5) 同时用水箱中的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度。注意：a. 每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟；b. 在关小阀门过程中，只许逐渐关小，不许开大；

12、c. 随出水流量减小，应适当调小调速器3的开关(右旋)使供水量减少，以减轻由溢流量引发的扰动。4. 测定上临界雷诺数。逐渐开启调节阀，使管中水流由层流过渡到紊流，当色水刚开始散开时，即为上临界状态，测定上临界雷诺数12次。 五、实验成果及要求1. 记录、计算有关常数： 实验装置台号 管径d= cm， 水温 t= 计算常数K= s/cm3运动粘度 cm2/s2. 整理、记录计算表表3.1 记录计算表实验次序颜色水线形态水体积V(cm3)时间T(s)流量Q(cm3/s)雷诺数Re阀门开度增()或减()备注12345实测下临界雷诺(平均值) =注：颜色水形态指：稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动，断续，完全散开。六、实验分析与讨论1. 流态判据为何采