重大流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

重慶大學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程名稱 開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室 學(xué)院城環(huán)學(xué)院年級(jí)2010級(jí)專業(yè)班 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 開(kāi)課時(shí)間2011至2012學(xué)年第2學(xué)期總成績(jī)教師簽名城環(huán)學(xué)院制

《流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室 2012年04月24日學(xué)院城環(huán)學(xué)院 年級(jí)、專業(yè)、班姓名 成績(jī)課程名稱流體力學(xué)與水泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月曰―、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證靜力學(xué)的基本方程。學(xué)會(huì)使用測(cè)壓管與U形測(cè)壓計(jì)的測(cè)量技能。理解絕對(duì)壓強(qiáng)與相對(duì)壓強(qiáng)及毛細(xì)管現(xiàn)象。靈活應(yīng)用靜力學(xué)的基本知識(shí)進(jìn)行實(shí)際工程測(cè)量。二、實(shí)驗(yàn)原理靜力學(xué)的基本方程靜止流體中任一點(diǎn)的測(cè)壓管水頭相等，即Z+p/Y=C式中{EMBEDEquation.31 液體的重度；U形管中液面上升的咼度。在重力作用下，靜止流體中任一點(diǎn)的靜壓強(qiáng)p也可寫成p=po+Yh，式子反映出靜止液體中，任意點(diǎn)的靜壓強(qiáng)p隨淹沒(méi)深度h按線性規(guī)律變化。等壓面連續(xù)的冋種介質(zhì)中，靜壓強(qiáng)值相等的各點(diǎn)組成的曲面或平面稱為等壓面絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)流體壓強(qiáng)的測(cè)量有兩種不同的基準(zhǔn)，一種以完全真空時(shí)的絕對(duì)零壓強(qiáng)為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算的壓強(qiáng)為絕對(duì)壓強(qiáng)，另一種以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽榛鶞?zhǔn)來(lái)計(jì)算的壓強(qiáng)值稱為相對(duì)壓強(qiáng)。(4)對(duì)裝有水油U型測(cè)管，應(yīng)用等壓面可得油的比重S0有下列關(guān)系：So=Yo/Yw=h1/(h1+h2)三、使用儀器、材料流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)儀、燒杯、漏斗、水、煤油。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 記錄參數(shù)：測(cè)點(diǎn)標(biāo)高：A、B、C點(diǎn)相對(duì)于帶標(biāo)尺測(cè)壓管2的零點(diǎn)高程▽a=2.1cm Mb=-2.9cmVc=-5.90cm。測(cè)點(diǎn)位能：以容器C點(diǎn)的水平面為基準(zhǔn)面，單位重量流體具有的位置勢(shì)能為Z=8.0cmZ=3.0cmZ=0.0cm。TOC\o"1-5"\h\zAB C水容重：9.807X10-3N/cm32、 步驟p°=0,測(cè)v0 VH0 0 、H打開(kāi)通氣閥，是水箱液面與大氣相通，此時(shí)po=0，測(cè)水箱液面高程V0,測(cè)壓管液面高程VH0 0 H(此時(shí)v0=vH)p>0，共加壓3次，每次測(cè)定V0 VH(累計(jì)加壓)p<0，共減壓3次，每次測(cè)定V0 VH(累計(jì)加壓)0 0 、H3、 油容重的測(cè)定：測(cè)計(jì)九，共測(cè)三次V0、VH，計(jì)算hx=IV0-VHI關(guān)閉通氣閥，大氣加壓，使U型管內(nèi)水面與油水界面齊平，測(cè)測(cè)計(jì)h2,共測(cè)三次V0、VH，計(jì)算h2=IV0-VHI關(guān)閉通氣閥，打開(kāi)放水閥，慢慢防水，直至U型管內(nèi)水面與油面齊平，關(guān)閉放水閥，測(cè)計(jì)算h2。

五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)表1.1流體靜壓強(qiáng)測(cè)量記錄表 單位：cm液面條件序號(hào)水箱液面▽0測(cè)壓管2頁(yè)面▽2壓強(qiáng)水頭測(cè)壓管水頭pa/Y=▽-▽2 apb/Y=▽-▽2 bpc/Y=▽-▽2 cZa+pa/YZb+Pb/YZc+pJYP=001P〉00123P<00123表1?2油容重測(cè)量記錄表?xiàng)l件序號(hào)水箱液面S(cm)測(cè)壓管液面▽(cm)R—▽201(cm)I▽-▽I的20平均值(cm)Ys=Y(N/cm3)P>0且0u型管中水面與油水交界面齊平123P<0且0U型管中水面與油水交界面齊平123計(jì)算：以容器C點(diǎn)的水平面為基準(zhǔn)面由公式：Z+p/Y可以計(jì)算出各點(diǎn)的壓強(qiáng)水頭，由公式：Ys=Y計(jì)算的Ys=7.908X10-3N/cm3結(jié)果如表。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

《不可壓縮流體恒定流動(dòng)的能量方程實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室 2012年05月08日學(xué)院城環(huán)學(xué)院 年級(jí)、專業(yè)、班姓名 成績(jī)課程名稱流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱不可壓縮流體恒定流動(dòng)的能量方程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月曰―、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握均勻流的壓強(qiáng)分布規(guī)律以及非均勻流的壓強(qiáng)分布特點(diǎn)。2?驗(yàn)證不可壓縮流體恒定流動(dòng)中各種能量間的相互轉(zhuǎn)換。3?學(xué)會(huì)使用測(cè)壓管與測(cè)速管測(cè)量壓強(qiáng)水頭、流速水頭與總水頭。4?理解畢托管測(cè)速原理。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)際流體再流動(dòng)過(guò)程中除遵循質(zhì)量守恒原理外，必須遵循動(dòng)能定理。質(zhì)量守恒原理再一維總流中的應(yīng)用為總流的連續(xù)性方程，動(dòng)能定理再一維總流中的應(yīng)用為能量方程。他們分別如下：連續(xù)性方程：Q=vA=vA1122伯努利能量方程： 2 2Zi+A+^=z+A+^在使用能量方程時(shí)，必須注意兩個(gè)過(guò)流斷面間的水頭損失，應(yīng)包括所用的沿程水頭損失和所用的局部水頭損失。實(shí)際流體中，總水頭線始終沿程降低，實(shí)驗(yàn)中可以從測(cè)速管的液面相對(duì)于基準(zhǔn)面的高度讀出。測(cè)速管水頭線可以沿程升高，也可以是沿程降低，具體要視過(guò)流斷面的平均流速大小而定。對(duì)于某斷面而言，測(cè)速管水頭等于該斷面的總水頭減去其流速水頭。同樣，斷面平均流速也可以用總水頭減去該斷面的測(cè)壓管水頭得到。三、使用儀器、材料使用器材：1.恒壓水箱、溢流板2.穩(wěn)水孔板3.可控硅無(wú)極調(diào)速器4.實(shí)驗(yàn)管道（包括三種管徑管道。文丘里管、直角彎管、突擴(kuò)突縮管和閥門）5?流量調(diào)節(jié)閥6?接水盒7?回水管8?測(cè)壓計(jì)等四、實(shí)驗(yàn)步驟1?熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，分清普通測(cè)驗(yàn)管和測(cè)速管及兩者功能上的區(qū)別。2?打開(kāi)電源，啟動(dòng)供水系統(tǒng)，水箱供水至溢滿，排凈試驗(yàn)管道內(nèi)的空氣后關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥。檢查所有的測(cè)壓管液面是否齊平，若不齊平需查明原因并排出氣體。3?全開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥，使測(cè)壓管的液面盡可能接近標(biāo)尺零點(diǎn)，待流動(dòng)穩(wěn)定后記錄各測(cè)壓管與測(cè)速管液面讀數(shù)；同步定時(shí)測(cè)量時(shí)段流出水體的體積，并計(jì)算流量2~3次取平均。4?逐級(jí)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)流量，待流動(dòng)穩(wěn)定后，測(cè)度測(cè)壓管與測(cè)速管液面讀數(shù)；按與步驟3相同的方法同步測(cè)算流量。改變流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，測(cè)取3組不同的流量，計(jì)入表中。5?實(shí)驗(yàn)完畢后，先關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，檢查所有的測(cè)壓管液面是否平齊；如不平齊表明實(shí)驗(yàn)有故障，應(yīng)排除故障重新實(shí)驗(yàn)。確認(rèn)無(wú)誤后，關(guān)閉電源，將儀器恢復(fù)到實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)。比較均勻流與非均勻流斷面的測(cè)壓管水頭值。分析計(jì)算各斷面的流速水頭、測(cè)壓管水頭與總水頭，從而計(jì)算沿程水頭損失與局部水頭損失，并比較突然擴(kuò)大與縮小的測(cè)壓管水頭與其水頭損失。8?在均勻流斷面上，推求測(cè)算管處的流速，將測(cè)試與計(jì)算成果列于表中。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)記錄有關(guān)參數(shù)cm,cm,cm2?流量計(jì)算表:序號(hào)質(zhì)量m/kg時(shí)間t/cm流量Q(cm3/s)平均流量Q(cm3/s)123測(cè)點(diǎn)頁(yè)面讀數(shù)與斷面能量置換的測(cè)算表測(cè)占八'、位置水頭Z/cm壓強(qiáng)水頭p/y(cm)速度水頭/2g(cm)測(cè)壓管水頭=Z+P/y(cm)總水頭H=+/2g(cm)測(cè)壓管水頭差(cm)水頭損失(cm)12345678910111213141516171819畢托管測(cè)速計(jì)算表畢托管測(cè)點(diǎn)編號(hào)6812141618測(cè)速管讀數(shù)測(cè)壓管讀數(shù)畢托管點(diǎn)流速u/（cm/s）3?繪制測(cè)壓管水頭線、總水頭線4?實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及計(jì)算均勻流同一斷面上的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)2、3的測(cè)壓管水頭相比較，2點(diǎn)為37.31cm,3點(diǎn)為37.14cm相差很小。由于在同一過(guò)水?dāng)嗝嫔希@種差距可能是由毛細(xì)現(xiàn)象引起的。非均勻流流段（彎管段）同一斷面上兩個(gè)測(cè)點(diǎn)10、11的測(cè)壓管水頭值相比較，h1027.13cm、10=h11=18.55cm，這表明急變流斷面上離心慣性力對(duì)測(cè)壓管水頭影響很大。由于能量方程推導(dǎo)時(shí)的限制條件之一是“質(zhì)量力只有重力”，而在急變流斷面上其質(zhì)量力，除重力外，還有離心慣性力，故急變流斷面不能選作能量方程的計(jì)算斷面。在繪制總水頭線時(shí)，測(cè)點(diǎn)10、11應(yīng)舍棄。水頭損失：突然擴(kuò)大的局部水頭損失：取14、16點(diǎn)，hj=h-h=1.68cm；J14 16理論上hj，==2.01cm。突然縮小的局部水頭損失：取16、18點(diǎn)，hj=h16-h18=1.52cm；1618理論上hj，=0.5=1.00cm。流量：Q=189.4cm3/s *實(shí)測(cè) 六.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析2012年05月15日2012年05月15日學(xué)院城環(huán)學(xué)院年級(jí)、專業(yè)、班2010給排水1班姓名李文熠成績(jī)課程名稱流體力學(xué)與水泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月曰開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室―、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)使用測(cè)驗(yàn)管與U形差壓機(jī)的量測(cè)原理；掌握文丘里流量計(jì)測(cè)量流量的方法和原理；掌握文丘里流量計(jì)測(cè)定流量系數(shù)的方法；二、實(shí)驗(yàn)原理文丘里流量計(jì)是一種測(cè)量有壓管流中流體的儀器，它有漸縮段、喉管、漸擴(kuò)段三部分組成。根據(jù)伯努利方程和連續(xù)性方程可列下面式子:Z]+P/(pg)+V]2/2g=Z2+P2/(pg)+V2/2gVA=VA1122Q理論=K[(Z1+P1/Pg) -(Z2+P2/Pg)「(l/2)K=nd2d2/[4(d2—d2)「(l/2)XV2g1212K為文丘里常數(shù)Q宀「=pK[(Z+P/pg)—(Z+P/p實(shí)際 11 2 2g)「(l/2)p=Q實(shí)際/Q理論若(ZjP/pg)—(Z2+P2/pg)水頭差測(cè)得為△h,貝1」、Q=pKVAh三、使用儀器、材料文丘里流量計(jì)實(shí)驗(yàn)儀由自循環(huán)供水器（循環(huán)水泵）恒壓水箱、溢流板、穩(wěn)水孔板、可控硅無(wú)級(jí)調(diào)速器、實(shí)驗(yàn)管道、文丘里流量卡、流量調(diào)節(jié)閥、接水盒、回水管、復(fù)式差壓計(jì)、滑動(dòng)測(cè)量尺四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，記錄有關(guān)參數(shù)；2、 啟動(dòng)電源供水，全開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥，排除管道內(nèi)的氣體，同時(shí)觀察復(fù)式差壓計(jì)液面是否處于滑尺讀數(shù)范圍內(nèi)，滿足條件則進(jìn)行下一步；3、 關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，帶復(fù)式差壓計(jì)液面穩(wěn)定后逐次松開(kāi)壓差計(jì)上的兩氣閥，使1、4測(cè)管液面大約為28.5cm,2、3測(cè)管液面大約為24.5cm后擰緊壓差計(jì)氣閥，然后全開(kāi)流量閥，檢查讀數(shù)是否在讀數(shù)范圍內(nèi)，直至都符合要求為止；4、 全開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥，待穩(wěn)定后讀取復(fù)式壓差計(jì)讀數(shù)，同時(shí)測(cè)算流量，并記入表中；5、 改變開(kāi)度，重復(fù)4步驟，測(cè)5組不同流量；6、 實(shí)驗(yàn)完畢后，再次校核，無(wú)誤后整理器材。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)記錄儀器編號(hào)及有關(guān)參數(shù)、常數(shù)管道直徑d=1.42cm,喉管直徑：d=0-702cm;文丘里計(jì)算常數(shù)：K=nd2d,2/[4(^2_d,2)]"(1/2)2g=17.67cm2.5/s溫度296.95K實(shí)驗(yàn)記錄與計(jì)算:序號(hào)復(fù)式壓差計(jì)讀數(shù)/cm體積V/時(shí)間t/s實(shí)際流量理論流量流量系數(shù)雷洛數(shù)12345678流量與流量系數(shù)的關(guān)系流量圖:六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析實(shí)驗(yàn)分析：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意，保持恒壓水箱中的水位恒定。實(shí)驗(yàn)室可適當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)速器，以降低流動(dòng)產(chǎn)生的擾動(dòng)，但需保證溢流板處有水溢出。調(diào)節(jié)流量后，待流動(dòng)穩(wěn)定后方可進(jìn)行測(cè)試，測(cè)流時(shí)間應(yīng)盡可能長(zhǎng)。（2）在計(jì)算理論流量時(shí)忽略了所截取的文丘里管兩斷面的水頭損失理論值，所以實(shí)際流量比理論流量小，流量系數(shù)總是小于1。實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，流量體積、時(shí)間的測(cè)量精準(zhǔn)也對(duì)流量系數(shù)的計(jì)算有一定的影響。（3） 文丘里喉管中產(chǎn)生了負(fù)壓。根據(jù)實(shí)驗(yàn)將喉管直徑增大。便能減小負(fù)壓。（4） 由于在計(jì)算時(shí)未考慮水頭損失u為此理論流量與實(shí)際流量不同。（5） 由于實(shí)驗(yàn)4,5組的讀數(shù)誤差或是流量測(cè)定誤差的存在。導(dǎo)致與前面數(shù)據(jù)反映圖像中內(nèi)相差太大。即點(diǎn)未在圖像中的曲線或是直線上的，只能均勻分布在圖像兩側(cè)?！恫豢蓧嚎s流體恒定流動(dòng)的動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室 2012年06月12日學(xué)院城環(huán)學(xué)院年級(jí)、專業(yè)、班姓名成績(jī)課程名稱流體力學(xué)與水泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱不可壓縮流體恒定流動(dòng)的動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月曰―、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏?zhǔn)確應(yīng)用靜力學(xué)的基本知識(shí)，由測(cè)壓管高度推求壓力。靈活應(yīng)用連續(xù)性方程、能量方程和管嘴出流的流量公式。驗(yàn)證不可壓縮流體恒定流動(dòng)的動(dòng)量方程。二、實(shí)驗(yàn)原理動(dòng)量定理在流體力學(xué)中的應(yīng)用得到動(dòng)量方程，在恒定總流中有：B稱動(dòng)量修正系數(shù)，是按實(shí)際點(diǎn)流速u計(jì)算的動(dòng)量與按斷面平均流速計(jì)算的動(dòng)量的比值。即：。與動(dòng)能修正系數(shù)一樣，若流速分布越均勻，B越趨近與1,不均勻時(shí)則大于1在層流運(yùn)動(dòng)中B=1.33,紊流運(yùn)動(dòng)中取B=1。在使用動(dòng)量方程時(shí)，通常需配合連續(xù)性方程和能量方程。在本實(shí)驗(yàn)中，流體通過(guò)一管嘴射出沖擊墻面，因此流體射出后的速度可采用由能量方程推出的管嘴出流的流量和流速公式計(jì)算：，。式中，M為流量系數(shù)，，也可以采用實(shí)際流量與理論流量的比值求出，即，對(duì)于圓柱形外管嘴完散收縮時(shí)，可取|J=0.82。三、使用儀器、材料動(dòng)量方程實(shí)驗(yàn)儀、漏斗、水、秒表、塑料桶、電子稱。四、實(shí)驗(yàn)步驟1?啟動(dòng)供水系統(tǒng)，打開(kāi)調(diào)速器開(kāi)關(guān)，水泵啟動(dòng)2-3min后，關(guān)閉2-3s，以利用回水排除離心式水泵內(nèi)滯留的空氣。2?調(diào)整測(cè)壓管位置。待恒壓水箱水流穩(wěn)定后松開(kāi)測(cè)壓管固定螺釘，調(diào)整方位。要求測(cè)壓管垂直，螺釘對(duì)準(zhǔn)十字中心，活塞轉(zhuǎn)動(dòng)輕快，然后擰緊螺釘固定好。3?測(cè)讀水位。測(cè)讀活塞形心處的作用水頭，由于活塞形心處已固定在與活塞圓心相連的標(biāo)尺零點(diǎn)上，當(dāng)測(cè)壓管內(nèi)液面穩(wěn)定后，測(cè)壓管內(nèi)液面的標(biāo)尺讀數(shù)即為值。4?測(cè)量流量。利用體積時(shí)間法，在上回水管的出口處測(cè)量射流的流量，測(cè)量時(shí)間要求在15-20s以上，采用活動(dòng)漏斗接水，用塑料桶盛水，再用電子稱稱量其重量。5?改變作用水頭，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。逐次打開(kāi)不同高度上的水位調(diào)節(jié)閥，在相應(yīng)高度上溢流以改變管嘴的作用水頭。調(diào)節(jié)變速器，使溢流流量適中，待水位穩(wěn)定后，按2-4步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等)⑴記錄有關(guān)參數(shù)，常數(shù)管嘴內(nèi)徑d二 cm,活塞直徑D二 cm。⑵實(shí)驗(yàn)記錄與計(jì)算表動(dòng)量方程測(cè)試與計(jì)算表序號(hào)體積V/時(shí)間t/s流量〃s活塞作用水頭/cm射流流速/(cm/s)/N沖擊力P=動(dòng)量修正系數(shù)0=管嘴作用水頭流量系數(shù)M123管嘴作用水頭：六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2012年06月05日2012年06月05日學(xué)院城環(huán)學(xué)院 年級(jí)、專業(yè)、班姓名 成績(jī)課程名稱流體力學(xué)與水泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱紊流機(jī)理與雷諾實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月曰一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠^察層流、紊流的流態(tài)，理解和掌握流體在流動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的層流與紊流兩種流體形態(tài)掌握?qǐng)A管流態(tài)的判斷標(biāo)準(zhǔn)與方法觀察穩(wěn)流形成的過(guò)程，理解紊流產(chǎn)生的機(jī)理觀察流體在各種擾流運(yùn)動(dòng)中阻力的大小，理解流體流動(dòng)的兩種阻力形式。二、 實(shí)驗(yàn)原理(1)層流與紊流 1 /流體質(zhì)點(diǎn)有條不紊、互不參雜、成層成線的流動(dòng)狀態(tài)稱為層流；流體 /質(zhì)點(diǎn)互相參雜的流動(dòng)稱為紊流。在這兩種不同流態(tài)下，流體產(chǎn)生的沿程水 /頭損失和沿程阻力系數(shù)規(guī)律不同。 1/(2)臨界雷諾數(shù)與流態(tài)判別 1當(dāng)初始狀態(tài)流速較小，從層流到紊流過(guò)渡時(shí)的臨界流速要比初始狀態(tài)流速較大為紊流時(shí)的臨界流速大，稱上臨界流速，對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)為上臨界雷諾數(shù)，反之為下臨界流速與下臨界雷諾數(shù)。并且下臨界流速相對(duì)穩(wěn)定，因此，對(duì)于有壓圓管流動(dòng)，通常以下臨界雷諾數(shù)的最小值2000作為有壓圓管流的臨界雷諾數(shù)。對(duì)于無(wú)壓明渠流，以最小的下臨界雷諾數(shù)500作為明渠流動(dòng)臨界雷諾數(shù)。實(shí)際流體的流態(tài)判別時(shí)將實(shí)際流動(dòng)的雷諾數(shù)與臨界雷諾數(shù)相比較，小于臨界雷諾數(shù)的為層流,大與臨界雷諾數(shù)的為紊流。 4K= 雷諾數(shù)：系數(shù)：運(yùn)動(dòng)粘度： ?！ā防字Z數(shù)反映了流體運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性力與粘性力的比值。開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室三、使用儀器、材料雷諾實(shí)驗(yàn)儀由自循環(huán)供水器、恒壓水箱、溢流板、穩(wěn)水孔板、可控硅無(wú)級(jí)調(diào)速器、顏色水箱、控制閥、實(shí)驗(yàn)管道、流量調(diào)節(jié)閥、接水盒、回水管等組成。四、實(shí)驗(yàn)步驟1熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分功能，記錄有關(guān)常數(shù)2觀察兩種流態(tài)（1） 啟動(dòng)電源，打開(kāi)無(wú)級(jí)調(diào)速器，系統(tǒng)開(kāi)始供水，帶水箱充滿至溢流后，調(diào)節(jié)流量閥使其處于某一較小流量和較低流速。（2） 打開(kāi)水箱控制閥，使顏色水經(jīng)細(xì)管流入試驗(yàn)管內(nèi)微調(diào)流量調(diào)節(jié)閥，使顏色水成一條細(xì)線，此時(shí)管內(nèi)為層流。（3） 逐步加大流量閥開(kāi)度，使顏色逐漸消失此時(shí)管內(nèi)已轉(zhuǎn)化至紊流狀態(tài)。重復(fù)前面過(guò)程再觀察由紊流轉(zhuǎn)化至層流的流態(tài)特征。3測(cè)定下臨界雷諾數(shù)（1） 將流量閥全開(kāi)，使其管中呈現(xiàn)紊流狀態(tài)，然后逐步關(guān)小流量調(diào)節(jié)閥，使之有顏色的水剛剛呈現(xiàn)一條直線或者一條波狀曲線，即為下臨界狀態(tài)，測(cè)量流量和水溫，計(jì)算下臨界雷諾數(shù)，與公認(rèn)值（2000）比較，若差距太大則需重測(cè)。（2）重新打開(kāi)流量閥，使其完全紊流，重復(fù)步驟（1）,測(cè)量不少于三次。4測(cè)定上臨界雷諾數(shù)在管中無(wú)流動(dòng)活呈層流狀態(tài)時(shí)緩慢調(diào)大流量調(diào)節(jié)閥，使其管中的水流由層流過(guò)渡到紊流，當(dāng)成直線的顏色水質(zhì)點(diǎn)線彎曲并即將開(kāi)始擴(kuò)散時(shí)，為上臨界狀態(tài)。測(cè)量流量和水溫，計(jì)算上臨界雷諾數(shù)，重復(fù)測(cè)量三次。5實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源，將儀器恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)前的摸樣

五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）（1）記錄計(jì)算有關(guān)參數(shù)、常數(shù)管道直徑d= cm水溫T- C運(yùn)動(dòng)粘度Y-0.01775/（1+0.033T+0.000221T2）- cm2/s常數(shù)K-4/ndY-雷諾數(shù)Re-KQ（2）實(shí)驗(yàn)記錄與計(jì)算雷諾實(shí)驗(yàn)測(cè)試與計(jì)算表序號(hào)體積時(shí)間流量雷諾數(shù)流速閥門開(kāi)度增或減顏色水形態(tài)1（上臨界）2（下臨界）3（下臨界）Re1=KQ1=R、e1=KQ、1=R、e2=KQ、2=Rek=（R、e1+R、e2）/2=六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

《沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室 2012年05月29日學(xué)院年級(jí)、專業(yè)、班姓名 成績(jī)課程名稱流體力學(xué)與水泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月曰一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫鈭A管層流和紊流的沿程水頭損失隨流速變化的規(guī)律。掌握管道沿程水體損失的測(cè)量方法。掌握管道沿程阻力系數(shù)的測(cè)量技術(shù)及壓差計(jì)的測(cè)量方法。分析沿程阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。二、 實(shí)驗(yàn)原理均勻流的沿程水頭損失：兩過(guò)流斷面之間的總水頭損失等于沿程損失，等于兩斷面的測(cè)壓管水頭差。0對(duì)圓管有壓流動(dòng)，由于水力半徑R=d/4，則用達(dá)西公式計(jì)算沿程水頭損失的計(jì)算公式變?yōu)椋?。式中久稱為沿程阻力系數(shù)，它綜合反映與切應(yīng)力有關(guān)的因素對(duì)沿程水頭損失的影響。沿程阻力系數(shù)1.在層流運(yùn)動(dòng)中，沿程阻力系數(shù)為：2?在紊流運(yùn)動(dòng)中，取當(dāng)量粗糙度，紊流光滑區(qū)和紊流粗糙區(qū)的沿程阻力系數(shù)采用尼古拉茲的半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。⑴紊流光滑區(qū)：1/⑵紊流粗糙區(qū)：1/三、使用儀器、材料局部水頭損失實(shí)驗(yàn)儀、塑料桶、秒表、電子稱。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉實(shí)驗(yàn)儀器、記錄有關(guān)數(shù)據(jù)；2、 打開(kāi)電測(cè)儀電源，預(yù)熱10min；3、 調(diào)試儀器1） 全開(kāi)供水閥和旁通閥，啟動(dòng)水泵供水，然后打開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥，排凈實(shí)驗(yàn)管管內(nèi)氣體后關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥；2） 松開(kāi)壓力傳感器上的兩旋鈕，使之滲水；同時(shí)逐根檢查并輕彈連通管以排除其中的氣體和雜貨，排凈后擰緊。4、校零檢查壓差計(jì)壓差是否為零，若不能達(dá)到要求，則應(yīng)再測(cè)試直至壓差為零，然后將電測(cè)儀讀數(shù)調(diào)至零點(diǎn)。5、 層流區(qū)兩測(cè)1） 微微開(kāi)啟流量調(diào)節(jié)閥，流體流速較小，流動(dòng)處于層流狀態(tài)。穩(wěn)定3min后，采用時(shí)間體積法測(cè)流量，施測(cè)時(shí)間不少于2min以減少采集水體體積和重量時(shí)的誤差；2） 讀取壓差計(jì)讀數(shù)和測(cè)量水體的溫度，計(jì)算雷諾數(shù)；3） 逐級(jí)微微調(diào)大流量，重復(fù)以上測(cè)量方法，測(cè)試3組流量。在雷諾數(shù)接近2000時(shí)，完成層流區(qū)量測(cè)。6、 層流一一紊流過(guò)渡區(qū)量測(cè)1） 繼續(xù)調(diào)大流量，使壓差計(jì)壓差大約2cm。計(jì)時(shí)30秒，同步測(cè)讀壓差計(jì)讀書和測(cè)量水體溫度。2） 繼續(xù)調(diào)大流量，壓差計(jì)讀數(shù)大致每次遞增1至2cm壓差，測(cè)試2組流量。7、 紊流區(qū)測(cè)量1） 關(guān)閉壓差計(jì)連通管上的止水夾，全開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥，15秒時(shí)間測(cè)算流量、測(cè)讀電測(cè)儀讀數(shù)、測(cè)量水體的溫度。2） 逐步關(guān)小循環(huán)水泵上的旁通閥，使電測(cè)儀讀數(shù)第一次遞增150cm，第二次關(guān)閉，分別記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、計(jì)算等）⑴記錄有關(guān)參數(shù)、常數(shù)管道直徑：d= cm，試驗(yàn)段長(zhǎng)度：L=cm；計(jì)算常數(shù)：⑵實(shí)驗(yàn)記錄與計(jì)算沿程水頭損失與沿程阻力系數(shù)計(jì)算表序號(hào)體積V/時(shí)間t/s流量Q//s流速v/cm/s水溫T/黏度/(c/s)雷諾數(shù)Re壓差計(jì)讀數(shù)/cm沿程水頭損失/cm沿程阻力系數(shù)Re〈20001234567可根據(jù)公式計(jì)算粘度⑶繪制曲線六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

《局部水頭損失實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室 2012年05月22日學(xué)院城環(huán)學(xué)院 年級(jí)、專業(yè)、班姓名 成績(jī)課程名稱流體力學(xué)與水泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱局部水頭損失實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：年月曰一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握三點(diǎn)法、四點(diǎn)法測(cè)量局部水頭損失與局部阻力系數(shù)的技能；2、 驗(yàn)證圓管突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)公式及突然縮小局部阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式；3、 加深對(duì)局部水頭損失機(jī)理的理解。二、 實(shí)驗(yàn)原理由于流動(dòng)邊界急劇變化所產(chǎn)生的阻力稱局部阻力，克服局部阻力引起的水頭損失稱局部損失。為滿足工程需要，使斷面形狀、面積大小和流動(dòng)方向改變，從而流動(dòng)邊界產(chǎn)生各種各樣的突變，這些突變甚至還可能是它們的某幾種變化的綜合型式。從內(nèi)部機(jī)理上，局部阻力或是由于邊界面積大小變化引起的邊界層分離現(xiàn)象產(chǎn)生，或是流動(dòng)方向改變時(shí)形成的螺旋流動(dòng)造成，或者兩者都存在造成的局部阻力，因此，很難用一個(gè)公式表示。通常，局部水頭損失用局部阻力系數(shù)和流速水頭的乘積表示，即覺(jué)大多數(shù)的局部阻力系數(shù)只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，不冋的邊界形