流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、WORD格式流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與報(bào)告靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)雷諾實(shí)驗(yàn)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力實(shí)驗(yàn)中心專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式學(xué)生實(shí)驗(yàn)守那么一、學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度，遵守課堂紀(jì)律，衣著整潔，保持安靜，不得遲到早退， 嚴(yán)禁喧嘩、 吸煙、吃零食和隨地吐痰。如有違犯， 指導(dǎo)教師有權(quán)停頓基實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)課前，要認(rèn)真閱讀教材，作好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，根據(jù)不同科目要求寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和本卷須知。三、?shí)驗(yàn)課上必須專(zhuān)心聽(tīng)講，服從指導(dǎo)教師的安排和指導(dǎo)，遵守操作規(guī)程，認(rèn)真操作，正確讀數(shù)，不得草率敷衍，拼湊數(shù)據(jù)。四、預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須單獨(dú)完成，不得互相抄襲。五、因故缺課的學(xué)生， 可向指導(dǎo)教師申請(qǐng)一次補(bǔ)做時(shí)機(jī)

2、， 不補(bǔ)做的，該試驗(yàn)以零分計(jì)算，作為總成績(jī)的一局部，累計(jì)三次者，該課實(shí)驗(yàn)以不及格論處，不能參加該門(mén)課程的考試。六、在使用大型精細(xì)儀器設(shè)備前，必須承受技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)考核合格前方可使用，使用中要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，并詳細(xì)填寫(xiě)使用記錄。七、保護(hù)儀器設(shè)備，不準(zhǔn)動(dòng)用與本實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的儀器設(shè)備。要節(jié)約水、電、試劑藥品、元器件、材料等。如發(fā)生儀器、設(shè)備損壞要及時(shí)向指導(dǎo)教師報(bào)告，屬責(zé)任事故的，應(yīng)按有關(guān)文件規(guī)定賠償。八、注意實(shí)驗(yàn)平安，遵守平安規(guī)定，防止人身和儀器設(shè)備事故發(fā)生。一旦發(fā)生事故，要立即向指導(dǎo)教師報(bào)告，采取正確的應(yīng)急措施， 防止事故擴(kuò)大， 保護(hù)人身平安和財(cái)產(chǎn)平安。重大事故要同時(shí)保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)， 迅速向有關(guān)部門(mén)報(bào)告，

3、 事故后盡快寫(xiě)出書(shū)面報(bào)告交上級(jí)有關(guān)部門(mén)，不得隱瞞事實(shí)真相。九、試驗(yàn)完畢要做好整理工作，將試劑、藥品、工具、材料及公用儀器等放回原處。洗刷器皿，清掃試驗(yàn)場(chǎng)地，切斷電源、氣源、水源，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格前方可離開(kāi)。十、各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)自身特點(diǎn)，制定出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)守那么，報(bào)經(jīng)系 (院 )主管領(lǐng)導(dǎo)同意后執(zhí)行，并送實(shí)驗(yàn)室管理科備案。1984 年 5 月制定2021年 4 月再修訂中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力實(shí)驗(yàn)中心專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?. 掌握用測(cè)壓管測(cè)量流體靜壓力的技能；2. 驗(yàn)證不可壓縮流體靜力學(xué)根本方程；3. 通過(guò)諸多流體靜力學(xué)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析和研討，進(jìn)一步提高解決流體靜

4、力學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1.1 所示。1234567p0A8BH9CcbD1011圖 1.1流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖1. 測(cè)壓管2. 帶標(biāo)尺測(cè)壓管3.連通管4. 通氣閥5. 加壓打氣球6. 真空測(cè)壓管7. U 型測(cè)壓管8. 截止閥9.油柱10. 水柱11. 減壓放水閥說(shuō)明：1. 所有測(cè)管液面標(biāo)高均以標(biāo)尺 (測(cè)壓管 2)零讀數(shù)為基準(zhǔn)；2. 儀器銘牌所注 B 、 C、 D 系測(cè)點(diǎn)B、C、D標(biāo)高；假設(shè)同時(shí)取標(biāo)尺零點(diǎn)作為靜力學(xué)根本方程的基準(zhǔn)，那么B、C、D亦為 zB、zC、zD；3. 本儀器中所有閥門(mén)旋柄順管軸線為開(kāi)。三、實(shí)驗(yàn)原理專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式1. 在重力作用下不可壓縮流

5、體靜力學(xué)根本方程pzconst或pp0h式中：z 被測(cè)點(diǎn)在基準(zhǔn)面的相對(duì)位置高度；p 被測(cè)點(diǎn)的靜水壓力，用相對(duì)壓力表示，以下同；p0水箱中液面的外表壓力；液體容重；h 被測(cè)點(diǎn)的液體深度。另對(duì)裝有水油 (圖 1.2 及圖 1.3)的 U型測(cè)管，應(yīng)用等壓面可得油的比重0h1*S0h1h2w(1.1)S0有以下關(guān)系：(1.2)專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式圖 1.2圖 1.3據(jù)此可用儀器(不用另外尺 )直接測(cè)得S0。四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟* 該式推導(dǎo)如下：當(dāng) U 型管中水面與油水面齊平 ( 圖 1.2)，取其頂面為等壓面，有p 01w h10 H(1.a)另當(dāng) U 型管中水面和油面齊平( 圖 1.3)，取其油水

6、面為等壓面，那么有p02w0 H又p02wh20 Hw H(1.b)由式 (1.a)、(1.b)兩式聯(lián)解可得：Hh1h2代入式 (1.a)得：0h1(1.c)專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式wh1h2專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式1. 搞清儀器組成及其用法。包括：1) 各閥門(mén)的開(kāi)關(guān)；2)加壓方法關(guān)閉所有閥門(mén) (包括截止閥 )，然后用打氣球 5 充氣；3)減壓方法開(kāi)啟筒底閥 11 放水；4)檢查儀器是否密封加壓后檢查測(cè)管1、 2、 7 液面高程是否恒定。假設(shè)下降，說(shuō)明漏氣，應(yīng)查明原因并加以處理。2. 記錄儀器號(hào)及各常數(shù) ( 記入表 1.1)。3. 量測(cè)點(diǎn)靜壓力 (各點(diǎn)壓力用厘米水柱高表示 )。1) 翻開(kāi)通氣閥

7、4( 此時(shí)p00 )，記錄水箱液面的標(biāo)高0 和測(cè)管2 液面標(biāo)高H (此時(shí) 0 =H)；2)關(guān)閉通氣閥4 及截止閥 8，加壓使之形成p00 ，測(cè)記0及H；3)翻開(kāi)放水閥11，使密閉箱體內(nèi)形成p00(要求其中一次pB0，即 HB )，測(cè)記 0 及 H。4. 測(cè)出真空測(cè)壓管 6 插入小水杯中的深度。5. 測(cè)定油比重 S0。1) 開(kāi)啟通氣閥 4，測(cè)記0；2) 關(guān)閉通氣閥4，打氣加壓 ( p00 )，微調(diào)放氣螺母使U 型管中水面與油水交界面齊平( 圖 1.2)，測(cè)記0及H(此過(guò)程反復(fù)進(jìn)展3 次)；3) 翻開(kāi)通氣閥，待液面穩(wěn)定后，關(guān)閉所有閥門(mén)；然后開(kāi)啟放水閥11 降壓 ( p00 )，使U 型管中的水面與

8、油面齊平( 圖 1.3)，測(cè)記0及H(此過(guò)程亦反復(fù)進(jìn)展3 次 )。五、實(shí)驗(yàn)成果及要求1. 記錄有關(guān)常數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)號(hào)各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)尺讀數(shù)為： B=cm， C=cm， D=cm，wN/cm3。專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式2. 分別求出各次測(cè)量時(shí)，A 、 B、 C、 D 點(diǎn)壓力，并選擇一基準(zhǔn)檢驗(yàn)同一靜止液體內(nèi)的專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式任意二點(diǎn) C、 D 的zp是否為常數(shù)。3. 求出油的容重。4. 測(cè)出真空測(cè)壓管 6 插入小水杯中的深度。表 1.1流體靜壓強(qiáng)測(cè)量記錄及計(jì)算表單位：cm次水箱液面測(cè)壓管液面壓強(qiáng)水頭測(cè)壓管水頭實(shí)驗(yàn)條件pApBpCpDpCp D序 0HzH0H0H0H0zp0011p 0023p0

9、01( 其中一次2pB0 )3注：表中基準(zhǔn)面選在，zC=cm，zDcm表 1.2油溶重測(cè)量記錄及計(jì)算表單位： cm水箱液面測(cè)壓管 2 液面h1條件次序標(biāo)尺讀數(shù)h0hH0h10Hh2S0h1 h20標(biāo)尺讀數(shù) Hw1p00且 U 型管中水面與2油水交界面齊平專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式3專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式1p00且 U 型管中水面與2油面齊平3六、實(shí)驗(yàn)分析與討論1. 同一靜止液體內(nèi)的測(cè)壓管水頭線是根什么線？2. 當(dāng) pB 0 時(shí)，試根據(jù)記錄數(shù)據(jù)確定水箱內(nèi)的真空區(qū)域。3. 假設(shè)再備一根直尺，試采用另外最簡(jiǎn)便的方法測(cè)定0 。4. 如測(cè)壓管太細(xì)，對(duì)測(cè)壓管液面的讀數(shù)將有何影響？5. 過(guò) C 點(diǎn)作一水平面

10、，相對(duì)測(cè)壓管 1、 2、 7 及水箱中液體而言，這個(gè)水平面是不是等壓面？哪一局部是同一等壓面？6. 用圖 1.1 裝置能演示變液位下的定常流實(shí)驗(yàn)嗎？7. 該儀器在加氣增壓后，水箱液面將下降而測(cè)壓管液面將升高H，實(shí)驗(yàn)時(shí)，假設(shè)以p00 時(shí)的水箱液面作為測(cè)量基準(zhǔn)，試分析加氣增壓后，實(shí)驗(yàn)壓力 (H +)與視在壓力H 的相對(duì)誤差值。本儀器測(cè)壓管內(nèi)徑為0.8cm，箱體內(nèi)徑為20cm。專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式雷諾實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?. 觀察層流、紊流的流態(tài)及其轉(zhuǎn)換特征；2. 測(cè)定臨界雷諾數(shù)，掌握?qǐng)@管流態(tài)判別準(zhǔn)那么；3. 學(xué)習(xí)古典流體力學(xué)中應(yīng)用無(wú)量綱參數(shù)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)研究的方法，并了解其實(shí)

11、際意義。二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖3.1 所示。456789123圖 3.1自循環(huán)雷諾實(shí)驗(yàn)裝置圖1. 自循環(huán)供水器；2. 實(shí)驗(yàn)臺(tái)；3.可控硅無(wú)級(jí)調(diào)速器；4.恒壓水箱；5.有色水水管；6. 穩(wěn)水孔板；7. 溢流板；8.實(shí)驗(yàn)管道；9.實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥。供水流量由無(wú)級(jí)調(diào)速器調(diào)控， 使恒壓水箱4 始終保持輕微溢流的程度，以提高進(jìn)口前水體穩(wěn)定度。 本恒定水箱還設(shè)有多道穩(wěn)水隔板，可使穩(wěn)水時(shí)間縮短 35 分鐘。有色水經(jīng)有色水水管 5 注入實(shí)驗(yàn)管道 8，可據(jù)有色水散開(kāi)與否判別流態(tài)。為防止自循環(huán)水污染，有色指示水采用自行消色的專(zhuān)用色水。三、實(shí)驗(yàn)原理d4QKQ ；K4Redd專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式四、實(shí)驗(yàn)方法與

12、步驟1. 測(cè)記本實(shí)驗(yàn)的有關(guān)常數(shù)。2. 觀察兩種流態(tài)。翻開(kāi)調(diào)速器3 的開(kāi)關(guān)使水箱充水至溢流水位，經(jīng)穩(wěn)定后，微微開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥9，使顏色水流入實(shí)驗(yàn)管內(nèi)并使顏色水流成一直線。通過(guò)顏色水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)觀察管內(nèi)水流的層流流態(tài)，然后逐步開(kāi)大調(diào)節(jié)閥，通過(guò)顏色水直線的變化觀察層流轉(zhuǎn)變到紊流的水力特征，待管中出現(xiàn)完全紊流后，再逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥，觀察由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯乃μ卣鳌?. 測(cè)定下臨界雷諾數(shù)(1) 將調(diào)節(jié)閥翻開(kāi)，使管中呈完全紊流，再逐步關(guān)小調(diào)節(jié)閥使流量減小，當(dāng)流量調(diào)節(jié)到使顏色水在全管剛呈現(xiàn)出一穩(wěn)定直線時(shí)，即為下臨界狀態(tài)；(2) 待管中出現(xiàn)臨界狀態(tài)時(shí)，用體積法測(cè)定流量；(3) 根據(jù)所測(cè)流量計(jì)算下臨界雷諾數(shù)，并與公認(rèn)值

13、(2000) 比較，偏離過(guò)大，需重測(cè)；(4) 重新翻開(kāi)調(diào)節(jié)閥，使其形成完全紊流，按照上述步驟重復(fù)測(cè)量不少于三次；(5) 同時(shí)用水箱中的溫度計(jì)測(cè)記水溫，從而求得水的運(yùn)動(dòng)粘度。注意：a. 每調(diào)節(jié)閥門(mén)一次，均需等待穩(wěn)定幾分鐘；b. 在關(guān)小閥門(mén)過(guò)程中，只許逐漸關(guān)小，不許開(kāi)大；c. 隨出水流量減小， 應(yīng)適當(dāng)調(diào)小調(diào)速器 3 的開(kāi)關(guān) (右旋 ) 使供水量減少， 以減輕由溢流量引發(fā)的擾動(dòng)。4. 測(cè)定上臨界雷諾數(shù)。逐漸開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥， 使管中水流由層流過(guò)渡到紊流， 當(dāng)色水剛開(kāi)場(chǎng)散開(kāi)時(shí)， 即為上臨界狀態(tài)，測(cè)定上臨界雷諾數(shù) 12 次。五、實(shí)驗(yàn)成果及要求1. 記錄、計(jì)算有關(guān)常數(shù)：實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)號(hào)管徑 d=cm，水溫 t= 計(jì)算常數(shù) K=s/cm 3運(yùn)動(dòng)粘度0.01775cm2/s10.0337t0.000221t 22. 整理、記錄計(jì)算表表 3.1記錄計(jì)算表實(shí)驗(yàn)顏色水線水體積時(shí)間流量雷諾數(shù)閥門(mén)開(kāi)度增次序形態(tài)V(cm3 )Q(cm3/s)備注T(s)Re() 或減 ( )123專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式4專(zhuān)業(yè)資料整理WORD格式5實(shí)測(cè)下臨界雷諾(平均值 )Rec=注：顏色水形態(tài)指：穩(wěn)定直線，穩(wěn)定略彎曲，直線擺動(dòng)，直線抖動(dòng)，斷續(xù)，完全散開(kāi)。六、實(shí)驗(yàn)分析與討論1. 流態(tài)判據(jù)為何采用無(wú)量綱參數(shù)，而不