工程流体力学实验报告.doc

PAGE PAGE 16 福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心 学生实验报告 工程流体力学实验 题目： 实验项目1：毕托管测速实验 实验项目2：管路沿程阻力系数测定实验 实验项目3：管路局部阻力系数测定实验 实验项目4：流体静力学实验 姓名：李威 学号：051001509组别：________ 实验指导教师姓名：__________________________ 同组成员：____________________________________ 2011年月日  实验一 毕托管测速实验 一、实验目的要求： 1．通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。?2．通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。 二、实验成果及要求 实验装置台号No 表1 记录计算表 校正系数c= ，k= cm0.5/s 实验 次序 上、下游水位差（cm） 毕托管水头差（cm） 测点流速 （cm/s） 测点流速系数 h1 h2 ΔH h3 h4 Δh 1 2 3 4 三、实验分析与讨论 1．利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？ 答：若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净。 2．毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样？为什么？ 答：这两个差值分别和动能及势能有关。在势能转换为动能的过程中，由于粘性的存在而有能量损失，所以压头差较小。 3．所测的流速系数说明了什么？ 实验二 管路沿程阻力系数测定实验 一、实验目的要求： 掌握沿程阻力的测定方法； 测定流体流过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与Re 3测定流体流过直管时的局部阻力，并求出阻力系数ξ； 4学会压差计和流量计的使用。 二、实验成果及要求 1．有关常数。 实验装置台号 圆管直径d= cm， 量测段长度L=85cm。及计算（见表1）。 2．绘图分析* 附录1 实验曲线绘法建议1．图纸 绘图纸可用普通厘米纸或对数纸，面积不小于12×12cm；2．坐标确定 若采用厘米纸，取lghf为纵坐标（绘制实验曲线一般以因变量为纵坐标），lgv为横坐标；采用对数纸，纵坐标写 * 附录1 实验曲线绘法建议 1．图纸 绘图纸可用普通厘米纸或对数纸，面积不小于12×12cm； 2．坐标确定 若采用厘米纸，取lghf为纵坐标（绘制实验曲线一般以因变量为纵坐标），lgv为横坐标；采用对数纸，纵坐标写hf，横坐标用v，即不写成对数； 3．标注 在坐标轴上，分别标明变量名称、符号、单位以及分度值； 4．绘点 据实验数据绘出实验点； 5．绘曲线 据实验点分布绘制曲线，应使位于曲线两侧的实验点数大致相等，且各点相对曲线的垂直距离总和也不致相等。 将从图上求得的m值与已知各流区的m值（即层流m=1，光滑管流区m=1.75，粗糙管紊流区m=2.0，紊流过渡区1.75m2.0）进行比较，确定流区。 表1 记录及计算表 常数K=π2gd5/8 L= cm5/s2 次 序 体积 cm3 时间 s 流量 Q cm3/s 流速 v cm3/s 水温 C 粘度 v cm2/s 雷诺数 Re 比压计数 cm 沿程损失 hf cm 流程损失 系数λ Re2320 h1 h2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 三、实验分析与讨论 1.为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影响实验成果？ 答：在管道中的，水头损失直接反应于水头压力。测力水头两端压差就等于水头损失。 如果管道倾斜安装，不影响实验结果。 但压差计应垂直，如果在特殊情况下无法垂直，可乘以倾斜角度转化值。 2．据实测m值判别本实验的流动型态和流区。 答：～曲线的斜率m=1.0～1.8，即与成正比，表明流动为层流（m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。 3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。 答：钢管的当量粗糙度一般为0.2mm，常温下，，经济流速，若实用管径D=（20～100）cm，其～，相应的=0.0