流体力学实验环境工程

实验一伯努利方程实验一、目的和要求验证不可压缩流体的定常流动的总流Bernoulli方程（能量方程），加深对流动过程中能量损失的了解；掌握流速、流量、压强等流动参量的实验测量技能3．用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性；。二、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。运用不可压缩流体的定常流动的总流Bernoulli方程，可以列出进口附近断面（1）至另一缓变流断面（i）的Bernoulli方程：其中i=2，3，4，……，n；取。选好基准面，从断面处已设置的静压测管中读出测管水头的值；通过测量管路的流量，计算出各断面的平均流速和的值，最后即可得到各断面的总水头的值。验装置装置图实验装置如图一所示。三、实验步骤熟悉实验设备，了解测压管的布置情况；2．打开泵供水，待水箱溢流后，关闭伯努利管阀门，检查所有测压管的液面是否平齐。如不平，则查明故障原因（如连通管阻塞、漏气或夹气泡等），并加以排除，直至调平；3．打开伯努利管阀门，待测压管的液面完全静止后，观察测量测压管的液面高度，并记录在表2；4．调节伯努利管阀的开度，待流量稳定后，测量并记录各测压管和液面的高度，同时测记此时的管道流量；5．改变流量2次，重复上述测量。盒四腐、坐实验忧结果匪记录方与分格析门有关饺常数锯记入备表1晶。潜表1慰常府数记竖录表闯格处测点州编号魔1到2钉2仪3统3搁4尝4泻5茅5树6抽管径蹦(红cm瞒)或两点萍间距少(赤cm率)狐测量铲流量销和殊并记蛙入表害2。掉表2租义实验象记录抢表格庄(拳基准挎面选珠在标骆尺的闯零点谈上)醉水头哑z+斜p/虑γ扰像俗(c啦m)动z+遭p/卖γ赚+u枣2超/异2g项莫详(c尽m)艇Q辽编号碗1饲2然3茅4咏1堤2盘3杠4暑cm前3初/s夕实验破次数村1狗2保3侵计算尘速度霉水头狱和总买水头兰，填舞入表圆3和班表4毫。猎表3晋速交度水含头计丘算表卵格化管径咸d慨(m秋m)蔽Q=君庙夜递奏隆丰(c谋m赢3言/s即)酱Q=源时干童魂姥陷(c纽m叼3芬/睛s)础Q=筐澡航跳锤陕蔬(c济m关3隙/s棕)炉A茎(c哭m奉3可)厉v严(c源m/渡s)吃v椒2偷/罩2g腔(c且m)嫌A认(c愧m扇3安)的v旬(c潮m/乐s)额v袭2滤/损2g隶(c蚀m)没A缠(c种m宝3遥)哨v重(c吵m/步s)诸v三2沾/魄2g芝(c群m)窄表4睬挥总水糠头计俩算表沫格历z毕+兰p驱/走+v逮2劣/稻2g掠器晕鉴肥(c闸m)绍Q使测点感编号贫1锁2破3普4袍(c坊m伞3涂/s物)创实验蜜次数墙1烛2依3会4．串将上隐述结启果中兔最大桶流量痕下的罗总水炎头线请（动厨压水赶头线露和计惠算水诸头线走）岁和测闷压管物水头眼线绘让在图煌上。未六、伶结果诉分析显及讨缠论召先眠1．蛙沿管剥长方知向，冰总水将头线骂的变庭化趋岛势如笛何界？静着水头呢线磁的变廊化趋投势与促总水课头线本的有剩何不自同专？简杜要说策明原按因。箭饶楼2．章水箱逐水位篮恒定法，流默量增姨加，瑞静水越头线叫发生无哪些丙变化杜？简阶要说猛明原性因。草实验揪二马膏雷诺削实验混一、筋实验暴目的桨蜡1、待观察奴液体君流动份时的拿层流薄和紊系流现塑象。宰区分繁两种尾不同熔流态烫的特梯征，凡搞清弦两种驶流态尖产生甲的条催件。挖2、番测定纷颜色遍水在柜管中怀的不早同状乏态下涨的雷都诺数即及沿叛程水统头损遗失。旗绘制这沿程店水头陡损失老和断跃面平接均流阶速的亩关系秃曲线冻，验耕证不疗同流剖态下丛沿程坑水头朴损失愤的规传律是追不同城的。社二、轿实验霞原理壶勤液体纲在运疼动时盖，存狂在着灿两种霜根本晒不同羞的流堡动状奴态。俭当液正体流祖速较出小时选，惯狡性力阵较小庄，粘坡滞力伙对质威点起冻控制胖作用课，使亭各流架层的把液体剪质点心互不果混杂疾，液销流呈滑层流生运动地。当栗液体吹流速却逐渐骑增大耽，质暴点惯解性力筛也逐装渐增贞大，弊粘滞绣力对圆质点乱的控首制逐假渐减议弱，惕当流标速达撕到一经定程芬度时糠，各修流层凶的液艳体形姥成涡津体并脑能脱演离原凉流层蹈，液扭流质敏点即深互相升混杂酷，液汪流呈帅紊流倘运动河。通崭过雷竟诺数涌来判尸定两哭种流殖态：制Re竖=V慧d/俯ν突流量唤由小毅到大输变化鼻时，园由层肠流转歼变为尖紊流泼的雷津诺数送称为妨上临超界雷室诺数亡；流册量由率大到尤小变株化时吧，由悲紊流组转变浓为层拢流的哑雷诺炕数称考为下所临界急雷诺省数。什三、普实验啄步骤斧助1、雪开启廊水泵锅开关扯向水冷箱充最水，五使水容箱保屈持溢馅流。膨择2、僚微微士开启载泄水很阀及杯有色阶液体兵盒出猛水阀这，使它有色母液体冶流入刑管中票。调防节泄路水阀雾，使员管中就的有赶色液按体呈祖一条伏直线瑞，此贞时水委流即孔为层善流。骡此时疼用体摸积法表测定识管中室过流于量。冈3、蒙慢慢盐加大找泄水昂阀开淡度，阴观察之有色隶液体张的变爪化，脾在某赖一开柔度时肢，有唱色液顷体由蚂直线待变成捆波状配形。钳再用燃体积干法测绵定管添中过黄流量泛。剥既4、念继续熊逐渐付开大浪泄水辟阀开舱度，踪使有液色液离体由葬波状税形变说成微受小涡蜓体扩晕散到语整个菊管内狱，此第时管阶中即边为紊耳流。绒并用举体积滤法测式定管倒中过乒流量序。准耀5、每以相氏反程元序，普即泄勇水阀吓开度海从大顶逐渐撇关小格，再粥观察唱管中望流态魔的变粥化现鹅象。严并用蒸体积妻法测牢定管醉中过埋流量寺。参我6、岗重复着平行演实验致，上提临界艳和下断临界笋雷诺草数经县多次拒测量翻取平奸均值派。见四溜、敬实验膛数据族计算舌和处漏理茎1、瓣实验仁记录出表细次数刊V父t旨Vs阔临界狱流速章临界恼雷诺物数披附注务×俗10鸭-3床m悦3淡）怒（以s投）奉(m勤3透/s室)彼u辅k痕(m比/s词)渠Re驱k写实验杏管内裂径：携d甩=升跪m惰m屡水温贷：客嗽℃节1身2由3累4侨5载6偷2、就实验践数据奏计算武Re丙k河=已u碗k吃=随m/踢s吐Vs躁=爸m店3蚕/s薯辫式旧中：己——碧水的折运动震粘度失修（根用据实虾验的由水温弟，从娘水的倚粘温遥曲线闹上查框得）礼A复——椅实验舰管内养横截岸面积属，聚m焦2少u腾k谨——府临界起流速肌，夹m/左s吉Vs反——违体积叠流量日，惨m云3匀/s跑五蔽、队结果但分析献及讨滋论辫安1、电液体狠流态边与哪浑些因祖素有森关?殿为什遗么外妻界干砍扰会笼影响层液体田流态艳的变爬化?涨公2、束雷诺裳数的确物理济意义旱是什蜓么？眯为什墙么雷燃诺数伍可以设用来滨判别为流态贼？趴3．口临界胆雷诺请数与地哪些朴因素橡有关桑？为样什么拔上临破界雷舒诺数焰和下许临雷饺诺数丧不一乓样？丸实验万三海恳阻力谋实验郊一、保实验圆目的将1、现学习盗直管义摩擦乖阻力听Δ拖p晓f阳（肥h庸f谊），遣直管垒摩擦魄系数映λ侮的测欣定方涂法。裙2、斥掌握括直管庆摩擦掌系数已λ痒与雷虫诺数仇R真e吹和相少对粗队糙度求之间灾的关片系及棚其变填化规巡律。驳3、饮掌握昏局部柏阻力龙的测式量方悟法。律二、乔实验沾原理连1、巡直管枪摩擦零系数语λ牢与雷代诺数梳R岔e疲的测张定秆流体拼在管轿道内殖流动恩时，毁由于讨流体纱的粘员性作斜用和旅涡流革的影裁响会嫩产生撤阻力炸，流誉体在就直管懒内流款动阻夜力的店大小厌与管剂长、涌管径触、流裳体流锻速和丙管道迷摩擦桐系数砌有关时，它萍们之禾间存爹在如养下关零系：袋式中迫：织d脆——禽管径疏，止m梯；治——志直管捏阻力显引起帆的压延强降萍，毛Pa的；辉l需——曲管长继，颤m膝；怀v中——傍流速绵，亩m/幕s惩；丈——灰流体馆的密戚度，木kg掏/m喉3碌；耕——横流体沸的重庙度，块N盐/m匆3迎；坚——联流体志的趋运动眠粘度腔系数讲，宰m活2渡/s鸟。耳直管辫摩擦纸系数卵λ清与雷旬诺数祥R乒e墓之间吼有一改定的宽关系辆，这存个关森系一换般用营曲线允来表器示。付在实以验装坚置中驱，直宣管段广管长限l蜘和管仆径永d怎都已蜻固定喘。若榨水温欢一定爪，则处水的供密度灶和粘僚度亦也是社定值雾。所命以本美实验颗实质训上是煌测定黄直管油段流四体阻寒力引揉起的扩压强映降腰与流伞速生v堆（流垒量V谈）之齿间的僵关系支。例根据边实验押数据劳和率可计授算出惊不同侄流速醉下的狼直管恳摩擦俘系数每λ皇，墙以及责对应晶的R唇e碑，从欢而整寿理出智直管至摩擦攻系数舍和雷用诺数削的关塔系，制绘出篮λ软与R摄e拆的关勇系曲据线。泰式中克：垂——定局部党阻力奇系数戒，无消因次浇；饼——堆局部跨阻力额引起咸的压转强降袋，P贝a需；决——舒局部层阻力污，贡m陵。镰三、专实验敏步骤菊龟穿（1源）熟阳悉实围验装涌置及昼流程陪。关帮闭泵厅的出煎口阀刚，启国动离逼心泵己。轨博戒（2括）打些开管届道上哲的出爱口阀太门；道再慢材慢打污开进煌口阀粉门，犁让水订流经短管道葵，以境排出峰管道摔中的衰气体莲。腔哗栗（3舱）在龟进口把阀全睡开的府条件倚下，唇调节岸出口耳阀，营流量抖由小俩到大剩或反咳之，痛记录军8~畏10臭组不倾同流胳量下偿的数赴据吩，并朽记录吹各流珍量下迟的测膨压管杨水头叶。视注意赌流量袄的变呈更，钳应使慕实验陵点在搅λ拔~R型e扮图上诞分布惑比较摧均匀菜。梅（4奥）数哥据取盛完后奔，关宴闭进统、出傻口阀范，停叠止耐沿程母阻力矿实验伟。霉（5鸽）按晋以上氏步骤细测定巩局部四阻力咱系数词。什（五堆）数朋据处睬理泉关添根据哲实验辅数据践，计土算R宴e棒及互λ悄，在铃双对虹数座换标纸帖上标布绘二有者的牵