水力学实验标准流程

水力学实验标准流程一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好，包括管道、阀门、传感器等是否密封良好。

2.确认测量仪器（如流量计、压力表、液位计）校准合格并在有效期内。

3.检查供水系统是否正常，确保水源清洁、压力稳定。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好，避免高温或潮湿环境影响设备精度。

2.清理实验台面，确保操作空间充足，防止工具混淆。

3.准备必要的防护用品（如手套、护目镜），遵守实验室安全规范。

（三）实验参数设定

1.根据实验目的，设定流量、压力、坡度等关键参数范围。

2.记录理论计算值，作为实验对比的基准数据。

3.准备记录表格，明确各测量点的数据采集顺序。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道，确保连接紧密无泄漏。

2.打开供水阀门，缓慢注入清水，检查各部件运行是否正常。

3.调整管道坡度或高度，确保符合实验要求。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)打开调节阀门至预设开度，启动流量计记录初始读数。

(2)每隔30秒记录流量变化，连续测量3组数据取平均值。

(3)改变阀门开度，重复测量不同流量工况。

2.压力测量：

(1)在管道关键节点安装压力表，确保表座与管道垂直。

(2)待流量稳定后，读取并记录各点压力值。

(3)计算压力差，验证伯努利方程适用性。

3.液位测量：

(1)使用液位计监测上游蓄水箱水位，确保水量充足。

(2)记录不同流量下的液位变化，分析其与流量的关系。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格或专用软件实时记录所有测量数据，确保格式统一。

2.对异常数据（如剧烈波动或负压）标注原因并复测。

3.完成单组实验后，清理管道内残余水，更换实验参数后继续。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭供水总阀门，排空管道余水，防止锈蚀。

2.按拆卸顺序逆向拆解设备，分类存放工具和备件。

3.清洁实验台面及仪器表面，恢复环境整洁。

（二）数据整理与分析

1.将原始数据与理论值对比，计算误差率（允许误差±5%）。

2.绘制流量-压力关系曲线，分析管道沿程水头损失规律。

3.撰写实验报告，包含目的、步骤、结果及结论。

（三）设备维护

1.对使用过的测量仪器进行内部清洁，检查是否损坏。

2.对实验装置进行润滑保养，涂抹防锈剂并遮盖保护。

3.建立设备使用日志，记录下次校准时间。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好：

(1)目视检查管道、阀门、弯头、三通等所有连接部件，确认无裂纹、变形或明显腐蚀。

(2)使用扳手检查各阀门开关是否灵活，转动阻力是否均匀，密封面是否平整。

(3)检查实验台支架是否稳固，确保承重能力满足最大实验载荷（如5kg/cm²）。

2.确认测量仪器校准合格：

(1)检查流量计的量程是否覆盖实验范围（示例：0-100L/min，精度±1%FS），校准标签日期是否在有效期内（建议每年校准一次）。

(2)检查压力表的压力等级是否匹配（示例：0-1.6MPa），指针是否回零，表盘刻度是否清晰。

(3)检查液位计的安装是否垂直，传感器探头是否清洁无附着物。

3.检查供水系统：

(1)确认水源水质清澈，无杂质或悬浮颗粒（建议使用去离子水或蒸馏水进行精密实验）。

(2)检查供水管道压力是否稳定在0.2-0.5MPa范围内，可通过调压阀调节。

(3)确认水泵运行正常，电机无异响，轴承温度不超过50°C。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好：

(1)打开实验室窗户或启动通风系统，确保每小时换气次数不少于6次。

(2)避免阳光直射实验装置，可使用遮光布或窗帘调节光照。

2.清理实验台面：

(1)移除台面上的杂物，使用吸尘器清理灰尘，确保操作区域整洁。

(2)铺设防滑垫，防止移动设备时发生意外。

3.准备防护用品：

(1)为所有参与实验人员配备防滑手套（丁腈橡胶材质），防止工具滑落。

(2)配备护目镜，防止水溅入眼睛（特别是进行压力实验时）。

(3)准备急救箱，存放创可贴、消毒液等基础用品。

（三）实验参数设定

1.设定流量参数范围：

(1)根据实验目的，确定最小流量（示例：10L/min）和最大流量（示例：80L/min）。

(2)将流量计设定为手动控制模式，通过调节阀门实现流量调节。

2.设定压力参数范围：

(1)确定管道各测点的允许压力上限（示例：0.8MPa），避免超压损坏设备。

(2)设定压力波动范围（示例：±0.05MPa），使用稳压装置维持压力稳定。

3.准备记录表格：

(1)设计包含实验日期、实验者、流量、压力、液位、温度等字段的电子表格。

(2)预留空白行以便记录异常数据及备注信息。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道：

(1)先安装主管道，确保管道走向与图纸一致，使用专用卡箍固定。

(2)安装分支管道时，注意角度与长度符合设计要求，使用法兰连接。

(3)安装流量计时，确保入口直管段长度≥10D（D为管径），出口≥5D。

2.注水检查泄漏：

(1)打开供水阀门，缓慢注入清水，同时沿管道全长检查接口、焊缝等处有无渗漏。

(2)使用肥皂水涂抹在可疑部位，观察是否有气泡产生（适用于气压检测，水压可涂抹后触摸）。

3.调整管道坡度：

(1)使用水平尺测量管道起点和终点的高度差，计算坡度（示例：i=0.02）。

(2)通过调节支脚或垫块，确保管道倾斜度符合实验设计。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)初始状态测量：

a.完全关闭下游阀门，打开供水阀门至最大开度，使系统充满水。

b.等待流量稳定1分钟，记录流量计初始读数（示例：Q₀=5L/min）。

(2)逐步增加流量：

a.缓慢打开下游阀门至预设开度（如30%），记录流量计读数（示例：Q₁=15L/min）。

b.每次增加阀门开度10%-20%，重复记录流量数据，直至达到最大流量。

(3)重复测量：

a.每组流量工况测量3次，取平均值减少随机误差。

b.记录每次测量时的水温（使用温度计，精度±0.1°C）。

2.压力测量：

(1)测点布置：

a.在主管道上游安装总压力表，距离流量计上游1米。

b.在管道长度中点、下游阀门前各安装1个压力表。

(2)读取压力值：

a.在流量稳定时，读取各压力表读数（示例：P₁=0.3MPa，P₂=0.25MPa）。

b.计算各测点间的压力损失（ΔP=P₁-P₂）。

3.液位测量：

(1)校准液位计：

a.向上游蓄水箱注入已知水量（示例：1米），确认液位计读数与实际值一致。

(2)记录液位变化：

a.每次流量改变后，等待液位稳定30秒，记录液位高度（示例：h₁=80cm）。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格记录数据：

(1)创建表格模板，包含以下列：实验序号、流量（L/min）、压力1（MPa）、压力2（MPa）、压力损失（MPa）、液位（cm）、水温（°C）、备注。

(2)每次读数后立即输入表格，避免遗忘或混淆。

2.处理异常数据：

(1)若压力突然下降（示例：>0.1MPa），检查是否有气泡进入管道。

(2)若流量波动幅度过大（示例：>5%），检查阀门是否松动或流量计堵塞。

3.单组实验结束后的操作：

(1)关闭阀门前，先短暂打开流量计排空阀，释放管道内压力。

(2)清理测量点附近的管口，防止杂质影响下次实验。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭设备电源：

(1)先关闭水泵电源，再停止供水阀门。

(2)关闭所有测量仪器电源，避免设备过热。

2.排空管道：

(1)打开最低点的泄水阀，将管道内水完全排空。

(2)对于精密实验，需用压缩空气吹扫管道内残留液体。

3.分类存放设备：

(1)将可重复使用的玻璃管用蒸馏水清洗，放入专用清洗篮。

(2)阀门和管道擦干后涂防锈油，存放在干燥处。

（二）数据整理与分析

1.计算水力参数：

(1)计算雷诺数（Re），公式：Re=Q×D/ν×A，其中ν为运动黏度（20°C时约1.0×10⁻⁶m²/s）。

(2)计算沿程水头损失系数λ，公式：λ=hf/(L/D×Q²)。

2.绘制关系曲线：

(1)使用Origin或Excel绘制流量-压力差曲线，标注实验点与拟合曲线。

(2)绘制雷诺数-摩擦系数关系图，与Moody图对比。

3.撰写实验报告：

(1)包含实验目的、原理、装置图、原始数据表、分析结果及误差讨论。

(2)对比实验值与理论值，分析误差产生原因（如管道粗糙度）。

（三）设备维护

1.测量仪器保养：

(1)流量计定期用超声波清洗仪清理叶轮，避免杂质影响精度。

(2)压力表每半年用标准压力源校准一次，记录校准证书编号。

2.实验装置保养：

(1)检查管道支架螺栓是否松动，必要时重新紧固。

(2)对橡胶软管检查裂纹或老化现象，及时更换。

3.建立设备档案：

(1)记录每次实验后的设备状态，包括使用年限、维修次数等。

(2)制定预防性维护计划，如每年更换一次密封垫圈。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好，包括管道、阀门、传感器等是否密封良好。

2.确认测量仪器（如流量计、压力表、液位计）校准合格并在有效期内。

3.检查供水系统是否正常，确保水源清洁、压力稳定。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好，避免高温或潮湿环境影响设备精度。

2.清理实验台面，确保操作空间充足，防止工具混淆。

3.准备必要的防护用品（如手套、护目镜），遵守实验室安全规范。

（三）实验参数设定

1.根据实验目的，设定流量、压力、坡度等关键参数范围。

2.记录理论计算值，作为实验对比的基准数据。

3.准备记录表格，明确各测量点的数据采集顺序。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道，确保连接紧密无泄漏。

2.打开供水阀门，缓慢注入清水，检查各部件运行是否正常。

3.调整管道坡度或高度，确保符合实验要求。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)打开调节阀门至预设开度，启动流量计记录初始读数。

(2)每隔30秒记录流量变化，连续测量3组数据取平均值。

(3)改变阀门开度，重复测量不同流量工况。

2.压力测量：

(1)在管道关键节点安装压力表，确保表座与管道垂直。

(2)待流量稳定后，读取并记录各点压力值。

(3)计算压力差，验证伯努利方程适用性。

3.液位测量：

(1)使用液位计监测上游蓄水箱水位，确保水量充足。

(2)记录不同流量下的液位变化，分析其与流量的关系。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格或专用软件实时记录所有测量数据，确保格式统一。

2.对异常数据（如剧烈波动或负压）标注原因并复测。

3.完成单组实验后，清理管道内残余水，更换实验参数后继续。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭供水总阀门，排空管道余水，防止锈蚀。

2.按拆卸顺序逆向拆解设备，分类存放工具和备件。

3.清洁实验台面及仪器表面，恢复环境整洁。

（二）数据整理与分析

1.将原始数据与理论值对比，计算误差率（允许误差±5%）。

2.绘制流量-压力关系曲线，分析管道沿程水头损失规律。

3.撰写实验报告，包含目的、步骤、结果及结论。

（三）设备维护

1.对使用过的测量仪器进行内部清洁，检查是否损坏。

2.对实验装置进行润滑保养，涂抹防锈剂并遮盖保护。

3.建立设备使用日志，记录下次校准时间。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好：

(1)目视检查管道、阀门、弯头、三通等所有连接部件，确认无裂纹、变形或明显腐蚀。

(2)使用扳手检查各阀门开关是否灵活，转动阻力是否均匀，密封面是否平整。

(3)检查实验台支架是否稳固，确保承重能力满足最大实验载荷（如5kg/cm²）。

2.确认测量仪器校准合格：

(1)检查流量计的量程是否覆盖实验范围（示例：0-100L/min，精度±1%FS），校准标签日期是否在有效期内（建议每年校准一次）。

(2)检查压力表的压力等级是否匹配（示例：0-1.6MPa），指针是否回零，表盘刻度是否清晰。

(3)检查液位计的安装是否垂直，传感器探头是否清洁无附着物。

3.检查供水系统：

(1)确认水源水质清澈，无杂质或悬浮颗粒（建议使用去离子水或蒸馏水进行精密实验）。

(2)检查供水管道压力是否稳定在0.2-0.5MPa范围内，可通过调压阀调节。

(3)确认水泵运行正常，电机无异响，轴承温度不超过50°C。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好：

(1)打开实验室窗户或启动通风系统，确保每小时换气次数不少于6次。

(2)避免阳光直射实验装置，可使用遮光布或窗帘调节光照。

2.清理实验台面：

(1)移除台面上的杂物，使用吸尘器清理灰尘，确保操作区域整洁。

(2)铺设防滑垫，防止移动设备时发生意外。

3.准备防护用品：

(1)为所有参与实验人员配备防滑手套（丁腈橡胶材质），防止工具滑落。

(2)配备护目镜，防止水溅入眼睛（特别是进行压力实验时）。

(3)准备急救箱，存放创可贴、消毒液等基础用品。

（三）实验参数设定

1.设定流量参数范围：

(1)根据实验目的，确定最小流量（示例：10L/min）和最大流量（示例：80L/min）。

(2)将流量计设定为手动控制模式，通过调节阀门实现流量调节。

2.设定压力参数范围：

(1)确定管道各测点的允许压力上限（示例：0.8MPa），避免超压损坏设备。

(2)设定压力波动范围（示例：±0.05MPa），使用稳压装置维持压力稳定。

3.准备记录表格：

(1)设计包含实验日期、实验者、流量、压力、液位、温度等字段的电子表格。

(2)预留空白行以便记录异常数据及备注信息。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道：

(1)先安装主管道，确保管道走向与图纸一致，使用专用卡箍固定。

(2)安装分支管道时，注意角度与长度符合设计要求，使用法兰连接。

(3)安装流量计时，确保入口直管段长度≥10D（D为管径），出口≥5D。

2.注水检查泄漏：

(1)打开供水阀门，缓慢注入清水，同时沿管道全长检查接口、焊缝等处有无渗漏。

(2)使用肥皂水涂抹在可疑部位，观察是否有气泡产生（适用于气压检测，水压可涂抹后触摸）。

3.调整管道坡度：

(1)使用水平尺测量管道起点和终点的高度差，计算坡度（示例：i=0.02）。

(2)通过调节支脚或垫块，确保管道倾斜度符合实验设计。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)初始状态测量：

a.完全关闭下游阀门，打开供水阀门至最大开度，使系统充满水。

b.等待流量稳定1分钟，记录流量计初始读数（示例：Q₀=5L/min）。

(2)逐步增加流量：

a.缓慢打开下游阀门至预设开度（如30%），记录流量计读数（示例：Q₁=15L/min）。

b.每次增加阀门开度10%-20%，重复记录流量数据，直至达到最大流量。

(3)重复测量：

a.每组流量工况测量3次，取平均值减少随机误差。

b.记录每次测量时的水温（使用温度计，精度±0.1°C）。

2.压力测量：

(1)测点布置：

a.在主管道上游安装总压力表，距离流量计上游1米。

b.在管道长度中点、下游阀门前各安装1个压力表。

(2)读取压力值：

a.在流量稳定时，读取各压力表读数（示例：P₁=0.3MPa，P₂=0.25MPa）。

b.计算各测点间的压力损失（ΔP=P₁-P₂）。

3.液位测量：

(1)校准液位计：

a.向上游蓄水箱注入已知水量（示例：1米），确认液位计读数与实际值一致。

(2)记录液位变化：

a.每次流量改变后，等待液位稳定30秒，记录液位高度（示例：h₁=80cm）。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格记录数据：

(1)创建表格模板，包含以下列：实验序号、流量（L/min）、压力1（MPa）、压力2（MPa）、压力损失（MPa）、液位（cm）、水温（°C）、备注。

(2)每次读数后立即输入表格，避免遗忘或混淆。

2.处理异常数据：

(1)若压力突然下降（示例：>0.1MPa），检查是否有气泡进入管道。

(2)若流量波动幅度过大（示例：>5%），检查阀门是否松动或流量计堵塞。

3.单组实验结束后的操作：

(1)关闭阀门前，先短暂打开流量计排空阀，释放管道内压力。

(2)清理测量点附近的管口，防止杂质影响下次实验。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭设备电源：

(1)先关闭水泵电源，再停止供水阀门。

(2)关闭所有测量仪器电源，避免设备过热。

2.排空管道：

(1)打开最低点的泄水阀，将管道内水完全排空。

(2)对于精密实验，需用压缩空气吹扫管道内残留液体。

3.分类存放设备：

(1)将可重复使用的玻璃管用蒸馏水清洗，放入专用清洗篮。

(2)阀门和管道擦干后涂防锈油，存放在干燥处。

（二）数据整理与分析

1.计算水力参数：

(1)计算雷诺数（Re），公式：Re=Q×D/ν×A，其中ν为运动黏度（20°C时约1.0×10⁻⁶m²/s）。

(2)计算沿程水头损失系数λ，公式：λ=hf/(L/D×Q²)。

2.绘制关系曲线：

(1)使用Origin或Excel绘制流量-压力差曲线，标注实验点与拟合曲线。

(2)绘制雷诺数-摩擦系数关系图，与Moody图对比。

3.撰写实验报告：

(1)包含实验目的、原理、装置图、原始数据表、分析结果及误差讨论。

(2)对比实验值与理论值，分析误差产生原因（如管道粗糙度）。

（三）设备维护

1.测量仪器保养：

(1)流量计定期用超声波清洗仪清理叶轮，避免杂质影响精度。

(2)压力表每半年用标准压力源校准一次，记录校准证书编号。

2.实验装置保养：

(1)检查管道支架螺栓是否松动，必要时重新紧固。

(2)对橡胶软管检查裂纹或老化现象，及时更换。

3.建立设备档案：

(1)记录每次实验后的设备状态，包括使用年限、维修次数等。

(2)制定预防性维护计划，如每年更换一次密封垫圈。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好，包括管道、阀门、传感器等是否密封良好。

2.确认测量仪器（如流量计、压力表、液位计）校准合格并在有效期内。

3.检查供水系统是否正常，确保水源清洁、压力稳定。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好，避免高温或潮湿环境影响设备精度。

2.清理实验台面，确保操作空间充足，防止工具混淆。

3.准备必要的防护用品（如手套、护目镜），遵守实验室安全规范。

（三）实验参数设定

1.根据实验目的，设定流量、压力、坡度等关键参数范围。

2.记录理论计算值，作为实验对比的基准数据。

3.准备记录表格，明确各测量点的数据采集顺序。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道，确保连接紧密无泄漏。

2.打开供水阀门，缓慢注入清水，检查各部件运行是否正常。

3.调整管道坡度或高度，确保符合实验要求。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)打开调节阀门至预设开度，启动流量计记录初始读数。

(2)每隔30秒记录流量变化，连续测量3组数据取平均值。

(3)改变阀门开度，重复测量不同流量工况。

2.压力测量：

(1)在管道关键节点安装压力表，确保表座与管道垂直。

(2)待流量稳定后，读取并记录各点压力值。

(3)计算压力差，验证伯努利方程适用性。

3.液位测量：

(1)使用液位计监测上游蓄水箱水位，确保水量充足。

(2)记录不同流量下的液位变化，分析其与流量的关系。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格或专用软件实时记录所有测量数据，确保格式统一。

2.对异常数据（如剧烈波动或负压）标注原因并复测。

3.完成单组实验后，清理管道内残余水，更换实验参数后继续。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭供水总阀门，排空管道余水，防止锈蚀。

2.按拆卸顺序逆向拆解设备，分类存放工具和备件。

3.清洁实验台面及仪器表面，恢复环境整洁。

（二）数据整理与分析

1.将原始数据与理论值对比，计算误差率（允许误差±5%）。

2.绘制流量-压力关系曲线，分析管道沿程水头损失规律。

3.撰写实验报告，包含目的、步骤、结果及结论。

（三）设备维护

1.对使用过的测量仪器进行内部清洁，检查是否损坏。

2.对实验装置进行润滑保养，涂抹防锈剂并遮盖保护。

3.建立设备使用日志，记录下次校准时间。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好：

(1)目视检查管道、阀门、弯头、三通等所有连接部件，确认无裂纹、变形或明显腐蚀。

(2)使用扳手检查各阀门开关是否灵活，转动阻力是否均匀，密封面是否平整。

(3)检查实验台支架是否稳固，确保承重能力满足最大实验载荷（如5kg/cm²）。

2.确认测量仪器校准合格：

(1)检查流量计的量程是否覆盖实验范围（示例：0-100L/min，精度±1%FS），校准标签日期是否在有效期内（建议每年校准一次）。

(2)检查压力表的压力等级是否匹配（示例：0-1.6MPa），指针是否回零，表盘刻度是否清晰。

(3)检查液位计的安装是否垂直，传感器探头是否清洁无附着物。

3.检查供水系统：

(1)确认水源水质清澈，无杂质或悬浮颗粒（建议使用去离子水或蒸馏水进行精密实验）。

(2)检查供水管道压力是否稳定在0.2-0.5MPa范围内，可通过调压阀调节。

(3)确认水泵运行正常，电机无异响，轴承温度不超过50°C。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好：

(1)打开实验室窗户或启动通风系统，确保每小时换气次数不少于6次。

(2)避免阳光直射实验装置，可使用遮光布或窗帘调节光照。

2.清理实验台面：

(1)移除台面上的杂物，使用吸尘器清理灰尘，确保操作区域整洁。

(2)铺设防滑垫，防止移动设备时发生意外。

3.准备防护用品：

(1)为所有参与实验人员配备防滑手套（丁腈橡胶材质），防止工具滑落。

(2)配备护目镜，防止水溅入眼睛（特别是进行压力实验时）。

(3)准备急救箱，存放创可贴、消毒液等基础用品。

（三）实验参数设定

1.设定流量参数范围：

(1)根据实验目的，确定最小流量（示例：10L/min）和最大流量（示例：80L/min）。

(2)将流量计设定为手动控制模式，通过调节阀门实现流量调节。

2.设定压力参数范围：

(1)确定管道各测点的允许压力上限（示例：0.8MPa），避免超压损坏设备。

(2)设定压力波动范围（示例：±0.05MPa），使用稳压装置维持压力稳定。

3.准备记录表格：

(1)设计包含实验日期、实验者、流量、压力、液位、温度等字段的电子表格。

(2)预留空白行以便记录异常数据及备注信息。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道：

(1)先安装主管道，确保管道走向与图纸一致，使用专用卡箍固定。

(2)安装分支管道时，注意角度与长度符合设计要求，使用法兰连接。

(3)安装流量计时，确保入口直管段长度≥10D（D为管径），出口≥5D。

2.注水检查泄漏：

(1)打开供水阀门，缓慢注入清水，同时沿管道全长检查接口、焊缝等处有无渗漏。

(2)使用肥皂水涂抹在可疑部位，观察是否有气泡产生（适用于气压检测，水压可涂抹后触摸）。

3.调整管道坡度：

(1)使用水平尺测量管道起点和终点的高度差，计算坡度（示例：i=0.02）。

(2)通过调节支脚或垫块，确保管道倾斜度符合实验设计。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)初始状态测量：

a.完全关闭下游阀门，打开供水阀门至最大开度，使系统充满水。

b.等待流量稳定1分钟，记录流量计初始读数（示例：Q₀=5L/min）。

(2)逐步增加流量：

a.缓慢打开下游阀门至预设开度（如30%），记录流量计读数（示例：Q₁=15L/min）。

b.每次增加阀门开度10%-20%，重复记录流量数据，直至达到最大流量。

(3)重复测量：

a.每组流量工况测量3次，取平均值减少随机误差。

b.记录每次测量时的水温（使用温度计，精度±0.1°C）。

2.压力测量：

(1)测点布置：

a.在主管道上游安装总压力表，距离流量计上游1米。

b.在管道长度中点、下游阀门前各安装1个压力表。

(2)读取压力值：

a.在流量稳定时，读取各压力表读数（示例：P₁=0.3MPa，P₂=0.25MPa）。

b.计算各测点间的压力损失（ΔP=P₁-P₂）。

3.液位测量：

(1)校准液位计：

a.向上游蓄水箱注入已知水量（示例：1米），确认液位计读数与实际值一致。

(2)记录液位变化：

a.每次流量改变后，等待液位稳定30秒，记录液位高度（示例：h₁=80cm）。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格记录数据：

(1)创建表格模板，包含以下列：实验序号、流量（L/min）、压力1（MPa）、压力2（MPa）、压力损失（MPa）、液位（cm）、水温（°C）、备注。

(2)每次读数后立即输入表格，避免遗忘或混淆。

2.处理异常数据：

(1)若压力突然下降（示例：>0.1MPa），检查是否有气泡进入管道。

(2)若流量波动幅度过大（示例：>5%），检查阀门是否松动或流量计堵塞。

3.单组实验结束后的操作：

(1)关闭阀门前，先短暂打开流量计排空阀，释放管道内压力。

(2)清理测量点附近的管口，防止杂质影响下次实验。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭设备电源：

(1)先关闭水泵电源，再停止供水阀门。

(2)关闭所有测量仪器电源，避免设备过热。

2.排空管道：

(1)打开最低点的泄水阀，将管道内水完全排空。

(2)对于精密实验，需用压缩空气吹扫管道内残留液体。

3.分类存放设备：

(1)将可重复使用的玻璃管用蒸馏水清洗，放入专用清洗篮。

(2)阀门和管道擦干后涂防锈油，存放在干燥处。

（二）数据整理与分析

1.计算水力参数：

(1)计算雷诺数（Re），公式：Re=Q×D/ν×A，其中ν为运动黏度（20°C时约1.0×10⁻⁶m²/s）。

(2)计算沿程水头损失系数λ，公式：λ=hf/(L/D×Q²)。

2.绘制关系曲线：

(1)使用Origin或Excel绘制流量-压力差曲线，标注实验点与拟合曲线。

(2)绘制雷诺数-摩擦系数关系图，与Moody图对比。

3.撰写实验报告：

(1)包含实验目的、原理、装置图、原始数据表、分析结果及误差讨论。

(2)对比实验值与理论值，分析误差产生原因（如管道粗糙度）。

（三）设备维护

1.测量仪器保养：

(1)流量计定期用超声波清洗仪清理叶轮，避免杂质影响精度。

(2)压力表每半年用标准压力源校准一次，记录校准证书编号。

2.实验装置保养：

(1)检查管道支架螺栓是否松动，必要时重新紧固。

(2)对橡胶软管检查裂纹或老化现象，及时更换。

3.建立设备档案：

(1)记录每次实验后的设备状态，包括使用年限、维修次数等。

(2)制定预防性维护计划，如每年更换一次密封垫圈。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好，包括管道、阀门、传感器等是否密封良好。

2.确认测量仪器（如流量计、压力表、液位计）校准合格并在有效期内。

3.检查供水系统是否正常，确保水源清洁、压力稳定。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好，避免高温或潮湿环境影响设备精度。

2.清理实验台面，确保操作空间充足，防止工具混淆。

3.准备必要的防护用品（如手套、护目镜），遵守实验室安全规范。

（三）实验参数设定

1.根据实验目的，设定流量、压力、坡度等关键参数范围。

2.记录理论计算值，作为实验对比的基准数据。

3.准备记录表格，明确各测量点的数据采集顺序。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道，确保连接紧密无泄漏。

2.打开供水阀门，缓慢注入清水，检查各部件运行是否正常。

3.调整管道坡度或高度，确保符合实验要求。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)打开调节阀门至预设开度，启动流量计记录初始读数。

(2)每隔30秒记录流量变化，连续测量3组数据取平均值。

(3)改变阀门开度，重复测量不同流量工况。

2.压力测量：

(1)在管道关键节点安装压力表，确保表座与管道垂直。

(2)待流量稳定后，读取并记录各点压力值。

(3)计算压力差，验证伯努利方程适用性。

3.液位测量：

(1)使用液位计监测上游蓄水箱水位，确保水量充足。

(2)记录不同流量下的液位变化，分析其与流量的关系。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格或专用软件实时记录所有测量数据，确保格式统一。

2.对异常数据（如剧烈波动或负压）标注原因并复测。

3.完成单组实验后，清理管道内残余水，更换实验参数后继续。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭供水总阀门，排空管道余水，防止锈蚀。

2.按拆卸顺序逆向拆解设备，分类存放工具和备件。

3.清洁实验台面及仪器表面，恢复环境整洁。

（二）数据整理与分析

1.将原始数据与理论值对比，计算误差率（允许误差±5%）。

2.绘制流量-压力关系曲线，分析管道沿程水头损失规律。

3.撰写实验报告，包含目的、步骤、结果及结论。

（三）设备维护

1.对使用过的测量仪器进行内部清洁，检查是否损坏。

2.对实验装置进行润滑保养，涂抹防锈剂并遮盖保护。

3.建立设备使用日志，记录下次校准时间。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好：

(1)目视检查管道、阀门、弯头、三通等所有连接部件，确认无裂纹、变形或明显腐蚀。

(2)使用扳手检查各阀门开关是否灵活，转动阻力是否均匀，密封面是否平整。

(3)检查实验台支架是否稳固，确保承重能力满足最大实验载荷（如5kg/cm²）。

2.确认测量仪器校准合格：

(1)检查流量计的量程是否覆盖实验范围（示例：0-100L/min，精度±1%FS），校准标签日期是否在有效期内（建议每年校准一次）。

(2)检查压力表的压力等级是否匹配（示例：0-1.6MPa），指针是否回零，表盘刻度是否清晰。

(3)检查液位计的安装是否垂直，传感器探头是否清洁无附着物。

3.检查供水系统：

(1)确认水源水质清澈，无杂质或悬浮颗粒（建议使用去离子水或蒸馏水进行精密实验）。

(2)检查供水管道压力是否稳定在0.2-0.5MPa范围内，可通过调压阀调节。

(3)确认水泵运行正常，电机无异响，轴承温度不超过50°C。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好：

(1)打开实验室窗户或启动通风系统，确保每小时换气次数不少于6次。

(2)避免阳光直射实验装置，可使用遮光布或窗帘调节光照。

2.清理实验台面：

(1)移除台面上的杂物，使用吸尘器清理灰尘，确保操作区域整洁。

(2)铺设防滑垫，防止移动设备时发生意外。

3.准备防护用品：

(1)为所有参与实验人员配备防滑手套（丁腈橡胶材质），防止工具滑落。

(2)配备护目镜，防止水溅入眼睛（特别是进行压力实验时）。

(3)准备急救箱，存放创可贴、消毒液等基础用品。

（三）实验参数设定

1.设定流量参数范围：

(1)根据实验目的，确定最小流量（示例：10L/min）和最大流量（示例：80L/min）。

(2)将流量计设定为手动控制模式，通过调节阀门实现流量调节。

2.设定压力参数范围：

(1)确定管道各测点的允许压力上限（示例：0.8MPa），避免超压损坏设备。

(2)设定压力波动范围（示例：±0.05MPa），使用稳压装置维持压力稳定。

3.准备记录表格：

(1)设计包含实验日期、实验者、流量、压力、液位、温度等字段的电子表格。

(2)预留空白行以便记录异常数据及备注信息。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道：

(1)先安装主管道，确保管道走向与图纸一致，使用专用卡箍固定。

(2)安装分支管道时，注意角度与长度符合设计要求，使用法兰连接。

(3)安装流量计时，确保入口直管段长度≥10D（D为管径），出口≥5D。

2.注水检查泄漏：

(1)打开供水阀门，缓慢注入清水，同时沿管道全长检查接口、焊缝等处有无渗漏。

(2)使用肥皂水涂抹在可疑部位，观察是否有气泡产生（适用于气压检测，水压可涂抹后触摸）。

3.调整管道坡度：

(1)使用水平尺测量管道起点和终点的高度差，计算坡度（示例：i=0.02）。

(2)通过调节支脚或垫块，确保管道倾斜度符合实验设计。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)初始状态测量：

a.完全关闭下游阀门，打开供水阀门至最大开度，使系统充满水。

b.等待流量稳定1分钟，记录流量计初始读数（示例：Q₀=5L/min）。

(2)逐步增加流量：

a.缓慢打开下游阀门至预设开度（如30%），记录流量计读数（示例：Q₁=15L/min）。

b.每次增加阀门开度10%-20%，重复记录流量数据，直至达到最大流量。

(3)重复测量：

a.每组流量工况测量3次，取平均值减少随机误差。

b.记录每次测量时的水温（使用温度计，精度±0.1°C）。

2.压力测量：

(1)测点布置：

a.在主管道上游安装总压力表，距离流量计上游1米。

b.在管道长度中点、下游阀门前各安装1个压力表。

(2)读取压力值：

a.在流量稳定时，读取各压力表读数（示例：P₁=0.3MPa，P₂=0.25MPa）。

b.计算各测点间的压力损失（ΔP=P₁-P₂）。

3.液位测量：

(1)校准液位计：

a.向上游蓄水箱注入已知水量（示例：1米），确认液位计读数与实际值一致。

(2)记录液位变化：

a.每次流量改变后，等待液位稳定30秒，记录液位高度（示例：h₁=80cm）。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格记录数据：

(1)创建表格模板，包含以下列：实验序号、流量（L/min）、压力1（MPa）、压力2（MPa）、压力损失（MPa）、液位（cm）、水温（°C）、备注。

(2)每次读数后立即输入表格，避免遗忘或混淆。

2.处理异常数据：

(1)若压力突然下降（示例：>0.1MPa），检查是否有气泡进入管道。

(2)若流量波动幅度过大（示例：>5%），检查阀门是否松动或流量计堵塞。

3.单组实验结束后的操作：

(1)关闭阀门前，先短暂打开流量计排空阀，释放管道内压力。

(2)清理测量点附近的管口，防止杂质影响下次实验。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭设备电源：

(1)先关闭水泵电源，再停止供水阀门。

(2)关闭所有测量仪器电源，避免设备过热。

2.排空管道：

(1)打开最低点的泄水阀，将管道内水完全排空。

(2)对于精密实验，需用压缩空气吹扫管道内残留液体。

3.分类存放设备：

(1)将可重复使用的玻璃管用蒸馏水清洗，放入专用清洗篮。

(2)阀门和管道擦干后涂防锈油，存放在干燥处。

（二）数据整理与分析

1.计算水力参数：

(1)计算雷诺数（Re），公式：Re=Q×D/ν×A，其中ν为运动黏度（20°C时约1.0×10⁻⁶m²/s）。

(2)计算沿程水头损失系数λ，公式：λ=hf/(L/D×Q²)。

2.绘制关系曲线：

(1)使用Origin或Excel绘制流量-压力差曲线，标注实验点与拟合曲线。

(2)绘制雷诺数-摩擦系数关系图，与Moody图对比。

3.撰写实验报告：

(1)包含实验目的、原理、装置图、原始数据表、分析结果及误差讨论。

(2)对比实验值与理论值，分析误差产生原因（如管道粗糙度）。

（三）设备维护

1.测量仪器保养：

(1)流量计定期用超声波清洗仪清理叶轮，避免杂质影响精度。

(2)压力表每半年用标准压力源校准一次，记录校准证书编号。

2.实验装置保养：

(1)检查管道支架螺栓是否松动，必要时重新紧固。

(2)对橡胶软管检查裂纹或老化现象，及时更换。

3.建立设备档案：

(1)记录每次实验后的设备状态，包括使用年限、维修次数等。

(2)制定预防性维护计划，如每年更换一次密封垫圈。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好，包括管道、阀门、传感器等是否密封良好。

2.确认测量仪器（如流量计、压力表、液位计）校准合格并在有效期内。

3.检查供水系统是否正常，确保水源清洁、压力稳定。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好，避免高温或潮湿环境影响设备精度。

2.清理实验台面，确保操作空间充足，防止工具混淆。

3.准备必要的防护用品（如手套、护目镜），遵守实验室安全规范。

（三）实验参数设定

1.根据实验目的，设定流量、压力、坡度等关键参数范围。

2.记录理论计算值，作为实验对比的基准数据。

3.准备记录表格，明确各测量点的数据采集顺序。

二、实验操作流程

（一）装置安装与调试

1.按照设计图纸组装实验管道，确保连接紧密无泄漏。

2.打开供水阀门，缓慢注入清水，检查各部件运行是否正常。

3.调整管道坡度或高度，确保符合实验要求。

（二）基础测量步骤

1.流量测量：

(1)打开调节阀门至预设开度，启动流量计记录初始读数。

(2)每隔30秒记录流量变化，连续测量3组数据取平均值。

(3)改变阀门开度，重复测量不同流量工况。

2.压力测量：

(1)在管道关键节点安装压力表，确保表座与管道垂直。

(2)待流量稳定后，读取并记录各点压力值。

(3)计算压力差，验证伯努利方程适用性。

3.液位测量：

(1)使用液位计监测上游蓄水箱水位，确保水量充足。

(2)记录不同流量下的液位变化，分析其与流量的关系。

（三）数据采集与记录

1.使用电子表格或专用软件实时记录所有测量数据，确保格式统一。

2.对异常数据（如剧烈波动或负压）标注原因并复测。

3.完成单组实验后，清理管道内残余水，更换实验参数后继续。

三、实验结束与整理

（一）装置拆卸

1.关闭供水总阀门，排空管道余水，防止锈蚀。

2.按拆卸顺序逆向拆解设备，分类存放工具和备件。

3.清洁实验台面及仪器表面，恢复环境整洁。

（二）数据整理与分析

1.将原始数据与理论值对比，计算误差率（允许误差±5%）。

2.绘制流量-压力关系曲线，分析管道沿程水头损失规律。

3.撰写实验报告，包含目的、步骤、结果及结论。

（三）设备维护

1.对使用过的测量仪器进行内部清洁，检查是否损坏。

2.对实验装置进行润滑保养，涂抹防锈剂并遮盖保护。

3.建立设备使用日志，记录下次校准时间。

一、实验准备

（一）实验设备检查

1.检查实验装置是否完好：

(1)目视检查管道、阀门、弯头、三通等所有连接部件，确认无裂纹、变形或明显腐蚀。

(2)使用扳手检查各阀门开关是否灵活，转动阻力是否均匀，密封面是否平整。

(3)检查实验台支架是否稳固，确保承重能力满足最大实验载荷（如5kg/cm²）。

2.确认测量仪器校准合格：

(1)检查流量计的量程是否覆盖实验范围（示例：0-100L/min，精度±1%FS），校准标签日期是否在有效期内（建议每年校准一次）。

(2)检查压力表的压力等级是否匹配（示例：0-1.6MPa），指针是否回零，表盘刻度是否清晰。

(3)检查液位计的安装是否垂直，传感器探头是否清洁无附着物。

3.检查供水系统：

(1)确认水源水质清澈，无杂质或悬浮颗粒（建议使用去离子水或蒸馏水进行精密实验）。

(2)检查供水管道压力是否稳定在0.2-0.5MPa范围内，可通过调压阀调节。

(3)确认水泵运行正常，电机无异响，轴承温度不超过50°C。

（二）实验环境确认

1.确保实验场地通风良好：

(1)打开实验室窗户或启动通风系统，确保每小时换气次数不少于6次。

(2)避免阳光直射实验装置，可使用遮光布或窗帘调节光照。

2.清理实验台面：

(1)移除台面上的杂物，使用吸尘器清理灰尘，确保操作区域整洁。

(2)铺设防滑垫，防止移动设备时发生意外。

3.准备防护用品：

(1)为所有参与实验人员配备防滑手套（丁腈橡胶材质），防止工具滑落。

(2)配备护目镜，防止水溅入眼睛（特别是进行压力实验时）。

(3)准备急救箱，存放创可贴、消毒液等基础用品。

（三）实验参数设定

1.设定流量参数范围：

(1)根据实验目的，确定最小流量（示例：10L/min）和最大流量（示例：80L/min）。

(2)将流量计设定为手动控制模式，通过调节阀门实现流量调节。

2.设定压力参数范围：

(1)确定管道各测点的允许压力上限（示例：0.8MPa），避免超压损坏设备。

(2)设定压力波动范围（示例：±0.05MPa）