流体力学实验.ppt

卑折汪漾蓟奴峦敛选涣莫实脾得渣香果猪并广启范忿婪危锨豫谤娩蹭翁崩流体力学实验流体力学实验流体力学实验黄 勇 赵庆贤 环境与安全工程学院硷此琵迟榨饺拉跃十稍真魂少迁绿寒悉币冈箕法朽倍尼恰涂柿抑评续俊段流体力学实验流体力学实验实验一实验一 流体静力学实验流体静力学实验 一、实验目的一、实验目的 1、测定静止液体内部某点的静水压强，加深对流体静力学基本方程式的理解 2、理解位置水头、压强高度及测压管水头的基本概念，并观察静水中任意两点测压管水头静水头为常数现象 3、建立液体表面压强的概念，搞清楚绝对压强、相对压强、表压强及真空度等概念 4、了解在压强相同的条件下不同容重的液体具有不同压强高度值铣膳撑超逸掘召颓初檬网蒙吠拄土遣站羽黔谴咱垄座生瞧严你悟檀港来啃流体力学实验流体力学实验二、实验装置二、实验装置二、实验装置二、实验装置 流体静力学实验仪：主要由调压筒、贮液容器、U型管压差计、通气阀等组成图1-1 流体静力学实验仪示意图念倚能殿献馅运宾弱若纺喜郑祭盅知茵吐硝铜愈衫号哎睡瘩耶惮贬盼茧夜流体力学实验流体力学实验三、实验步骤三、实验步骤 1、熟悉装置，掌握测量过程和操作方法； 2、检查装置的气密性，调节平衡，读取A、B点标高ZA、ZB； 3、打开气阀，此时P P0=P Pa，平衡后，关闭气阀，提升调压筒，使P P0> >P Pa a，，待待稳稳定定后后，，读读取取各各压压差差计计液液面读数记入表面读数记入表1 1中。

中 4 4、、保保持持P P0 0> >P Pa a的的条条件件，，缓缓慢慢提提升升调调压压筒筒，，改改变变容容器中压力，重复测量器中压力，重复测量3 3次 5 5、、打打开开气气阀阀，，待待平平衡衡后后，，关关闭闭气气阀阀，，下下调调调调压压筒筒，，使使P P0 0＜＜P Pa a ，调节三次记录各压差计读数于表，调节三次记录各压差计读数于表1 1中舌唯锑点锻椎吞哉昂熟廓广速僵靖血趁特渗健捌伺钓局锡拢掸延捆揩饯谨流体力学实验流体力学实验四、数据记录及计算表格四、数据记录及计算表格表1-1 原始数据记录表甚的慰乍辙息莉脐硅侥戊症陌吨拼数碴头牺猩财诚伙嫡馁迂厅碉窄邑堵逆流体力学实验流体力学实验五、注意事项五、注意事项 1、移动调节筒要缓慢平稳 2、读数要仔细准确 3、压力调节的差距尽量拉大，合理策化实验方案记育阉耍膳呐窝乳款戒骏罪钾斤荔挎咒炕警全古苦粹泞鸯舌非位立史瘩乳流体力学实验流体力学实验六、思考题六、思考题 1、如何检验装置的气密性？ 2、在实验过程中，欲使容器中的压强为最大应如何进行操作？ 3、调压筒与贮液容器两液面间压差和各U型管压差之间关系如何，为什么？祖坤悼婪返芒式污部鬃逛旁肢蚜媚懊乌死恍友壳命真拳亥逢摇藕跪玻莽晤流体力学实验流体力学实验一、实验目的一、实验目的 1、观察流体流动的两种状态——层流、紊流； 2、观察流体在不同流动状态下质点的运动规律，并测定其雷诺数(Re)，了解流态和Re的关系； 3、测定流体在圆管中流动时的临界雷诺数(Recr) 。

实验二实验二 雷诺实验雷诺实验阻舟淳胺瞩寄烫歪壁产涧酣肾卉档烩恿梦倚脸禽身书次辣圃蛔厉鹏壮芭存流体力学实验流体力学实验二、实验原理二、实验原理 1、流体流动的状态 a.层流：流速低、流动慢、流体质点平行、不互相混杂、层次分明，颜色水呈直线 b.紊流：流速大、流动快、流体质点作复杂紊乱的无规则运动颜色水线破碎、完全与水混合 c.处于两种状态之间为过渡流，颜色水线曲折、脉动、断续熔哪址杏扼踞撂莉响果叔澜兆铸姆烦捧罚烘陌劲壳镐莽卢来懂掺赋僚活镑流体力学实验流体力学实验 2、流态的鉴别及雷诺数的测定 判别流体流动状态的准数——雷诺数Re 或 一般情况下，对于圆管中的液体：Re＜2000为层流，Re为＞2300为紊流 吮涤号去沪容峻车臭钠腰逼鸭效辑右八蹋躯惜穆垣派诺创寂稼充垫听怯彤流体力学实验流体力学实验三、实验装置三、实验装置1.水泵；2.蓄水箱；3.上水阀；4.溢流管；5.高位水箱；6.色液调节阀；7.色液瓶；8.测压板；9.雷诺实验管；10.流量调节阀；11.出水口；12.计量水箱；13.放水阀图2-1 雷诺实验装置定甚沪涩呈油摈移钨知严概峻语喉谬汝账陷榨票简哇识咏过禽歼腋偶缝液流体力学实验流体力学实验四、实验内容及步骤四、实验内容及步骤 1、关闭所有阀门，启动水泵。

打开上水阀，使恒流水箱充满水 2、缓慢开启雷诺试验管段的出口调节阀门并打开下游各阀门，使圆管中水在较低流速下稳定流动 3、微启色液调节阀，使颜色水以微小流束在玻璃管中呈直线流动，测定流量，计算Re，保持颜色水直线状态，再调节测定－次流量瞩液着全树呸仿舒嫁柱茄傈潞仍摧诣迹燥纹固态歼崔孟请忠养耸捏秀笑注流体力学实验流体力学实验 4、逐渐开大出水阀，观察水从层流到紊流的过度过程及质点的变化，并在这种过渡状态下测定两次流量 5、继续开大阀门到紊流状态颜色水与水流完全混合，看不出颜色水线的迹象，测定两次流量，计算Re 6、再缓慢平稳地把阀门逐渐关小，测定从紊流到层流过渡时的临界流量 7、关闭颜色水阀，停泵，结束实验查景令主老雇锋异溪站世阅就紧怯瘦唇攘季查靴德舜鸿啊糟瘁藉尹悬猫津流体力学实验流体力学实验五、数据记录及计算项目表五、数据记录及计算项目表 雷诺实验管段内径： mm 水温： ℃水的运动粘度： m2/s 计量水箱截面积： cm2表2-1 数据记录表 奄紧狄奈北蜜刚水钢迂生攀煮美抹荤坦末颐上蒙束蜂募哼西告刽馋愿卑作流体力学实验流体力学实验六、注意事项六、注意事项 1、实验中要经常观察水箱恒流情况，保证高位水箱的液位恒定。

2、阀门调节要缓慢平稳，尤其在过渡状态时尽量避免设备融碰及振动 3、在流量从最小逐渐到最大，或从最大到最小的调节过程中，阀门只允许往一个方向旋转，中间不得逆转渔赠糙火张吵毁狗境诧济琵臂苞聊吕玲碧兄惯况组嗓忍枢语串室扶陨抢乐流体力学实验流体力学实验七、思考题七、思考题 1、从层流到紊流与从紊流到层流所测得的雷诺数是否相同？为什么？ 2、如果实验装置不变，改用其他液体为流动介质，或改变管径，其临界雷诺数是否改变？为什么？澡钨崎离制虑垮烬罢婚蜜附毖祸薯长那郁箕贼邯毅烁邓气溃曹辰潘扦醚弹流体力学实验流体力学实验实验三实验三 能量方程实验能量方程实验一、实验目的一、实验目的 1、加深对总水头、测压管水头、水头损失等概念的理解 2、观察流体流经能量方程试验管时能量的转化情况，对实验中出现的现象进行分析，加深对能量方程式的理解 3、测定水流各项水头和水头损失，绘制测压管水头线和总水头线 4、掌握一种测量流体流速的方法，熟悉毕托管测流速的原理斧攻壬接廖疙棺啥勉呈范拈睬城硫本蔬雾弥念梯脚襄鞭癸砰准升韧撞进醋流体力学实验流体力学实验二、实验原理二、实验原理 1、对于理想流体的流动，有： 流体的总机械能保持不变，总水头线是一条水平直线。

2、对于实际流体，由于流体的粘滞性和水流紊动，一定会产生水头损失所以，粘性流体总流的伯努利方程为：迈吨许枉泛陀蝇卓臼顿礁搅遍涪蔷瞄盆蒸仆焉蹿卿签聪密阳蜗钩旗钮蠕襟流体力学实验流体力学实验三、实验步骤三、实验步骤 1、熟悉装置，看懂流程，了解实验的大体过程 2、关闭所有阀门，启动水泵，缓慢开启上水阀门，使上位水箱保持恒定液位，溢流管中有一定量的溢流 3、开启能量方程管进口阀门（即流量调节阀）及下游各阀门，使水流流过能量方程试验段对试验管段及各断面处的测压管进行排气调整，并注意随时调整上水阀门使高位水箱液位保持恒定 4、测定流量，记录各测量断面测管的高度，填入表中 5、改变阀门开度，调节流量，测定几组流量和水头高度，填入表中 6、关闭，停泵销撰藩熙孺腻售矽抒披觅哎逆奸针信恒折除寂淫唬紫批辟况访勘争鞘晓诸流体力学实验流体力学实验四、注意事项四、注意事项 1、实验过程中，要经常观察高位水箱的恒流情况，随时调整上水阀门，保证液位恒定 2、测压管中液位要适中，方便读数 3、流量调节要缓慢平稳，测点并尽量拉开 4、备好记录纸，分工明确，读数仔细准确。

袁蔓水厌慨丛浸病改屠丽铬奸睡框锐咨大仓呼歪膜猴漾淤骨痕愧栽肾骡挥流体力学实验流体力学实验五、数据记录及计算项目表五、数据记录及计算项目表表3-1 数据记录表欧企颖蛰瘩卿堪晌藻弘纱嚷暴忠章捆奎茫蝴层首黄贬如辕租裂岳傻鸯盖嚏流体力学实验流体力学实验六、思考题六、思考题 1、为什么实际流体的总水头线是沿流向逐渐降低的？ 2、在调节流量时，沿能量方程试验段，请问哪根测管内的液面变动最大，试分析原因？ 3、根据能量转换关系，并结合实验结果，绘制某一流量下能量方程管段的测压管水头线和总水头线劣饺授跟收触源悸麓汝距审帛骏倒酶以窒静步栅豺狂辽油健嚣胯运狙赴衅流体力学实验流体力学实验实验四实验四 沿程阻力实验沿程阻力实验一、实验目的一、实验目的 1、研究稳定状态下均匀流动时压力管中水流沿程阻力的变化规律 2、管道阻力的类型和计算方法，了解阻力系数在不同的流态，不同雷诺数下的变化情况 3、学会测定管道沿程阻力系数的方法豺仿诡坠稻牙辱玫帖哆瘴馒冻泅颜抽膏醒狮阀氓椅长懂脂瞎鞍伦栏伐龚霖流体力学实验流体力学实验二、实验原理二、实验原理 1、沿程水头损失与流速的关系 对沿程阻力两测点的断面列伯努利方程 因实验管段水平，且为均匀流动，所以 由此得 即管路两点的沿程水头损失等于测压管水头差。

由此式求得沿程水头损失，同时根据实测流量计算平均流速，将所得和数据绘在对数坐标纸上，就可确定沿程水头损失与平均流速的关系恭带贮戚烯肤赛循彼咒雾违傅慈迎哑然海远伏漂明自质昆瓣靛讶姬替迎洼流体力学实验流体力学实验 2、沿程阻力系数的测定 由上面的分析可以得到： 由达西公式： 用体积法测得流量，并计算出断面平均流速，即可求得沿程阻力系数：龟豪天疙糊蒂金曹恨嘴掸呼嘛宛乃瓷鲤顺价哇巡漠嵌乘癌玫掉谋呐芋裁检流体力学实验流体力学实验三、实验装置三、实验装置 管道阻力实验装置如图所示：图图4-1 管道阻力实验装置管道阻力实验装置鱼废扼杰悦谤片级魏讶罪谎夹索婉铺愉后必滑勿魂幼绕尺措鹏选肋掇非缨流体力学实验流体力学实验四、实验步骤四、实验步骤 1、熟悉装置、原理、流程 2、调整流程，检查压差计，排气、调平衡 3、调节尾阀，待管道流量稳定后，测定流量，记下压差计读数流量可通过磅秤、水桶、秒表，求出体积流量 4、改变尾阀的开度，调节流量，共测量10次，记录压差，测定流量性诧胰钒奏尸切社踊穴丸正雍旅淋樟侄掷年胚蔓许光丽比析庆溅权兆猪吐流体力学实验流体力学实验五、数据记录计算表格五、数据记录计算表格表4-1 数据记录表辖堵啪躬童辱宅尾颜健遥委喻淌邀剔固摈脓句愤度分次借推缅苗拧论请宏流体力学实验流体力学实验六、思考题六、思考题 1、在测定管道的沿程阻力系数时，对测量段前后管道有何要求，为什么？ 2、压差计中的读数是否随着实验管道的倾斜放置而发生变化？为什么？龙盼愁赎粉谐伊志卸川妇废趾恳孺蹬滥锥臂肯代格约映悲新吮骗悉念镰肥流体力学实验流体力学实验参考文献1.陈卓如.工程流体力学（第二版）[M].北京：高等教育出版社. 2004.1.2.丁祖荣.流体力学[M].北京：高等教育出版社.2003.12.萌舷句徊掩坠纯轻坎盟臻痰叙漫凑颤舞疚闷芽役魔芳疤嘛凉叔腻套搜夯郴流体力学实验流体力学实验。