2018流體力學實驗指導書

附錄：實驗數(shù)據(jù)記錄表格及分析思考題(課程結(jié)束后打印手寫上交)實驗一平面上靜水總壓力測量實驗一、實驗數(shù)據(jù)記錄及整理儀器編號：有關常數(shù)：天平臂距離厶產(chǎn)cm,扇形體垂直距離(扇形半徑)L=cm,扇形體寬b=cm,矩形端面高a0=cm,/=9.8X10~3N/cm3測量記錄表格實驗結(jié)果表格壓強分布形式測次作用點距底部距離eH-h2h+H作用力距支點垂直距離L[=L_e(cm)實測力矩M0=mgL0(N-cm)實測靜水總壓力p_廠實測_~y~(N)理論靜水總、壓力p理論”(礦—巧b(N)相對值P實測為論3h+H(cm)三角形分布1234梯形分布1234二、分析思考1、作用在液面下平面圖形上絕對壓強的壓力中心和相對壓強的壓力中心哪個更深，為什么？2、分析產(chǎn)生測量誤差的原因。指出在實驗儀器的設計、制作和使用中哪些問題是最關鍵的3、你有沒有其它的實驗儀器設計方案，來達到本實驗的目的？

實驗二恒定總流動量方程驗證實驗一、實驗數(shù)據(jù)記錄及處理儀器編號：有關常數(shù)：量水箱斷面積A=cm2；噴嘴直徑D=cm；板面形狀；B=；Z=cm測次Ksl測次KslQ(cm3/s)1234V(m/s)F(N)二、分析思考恒定總流動量方程的適用條件是什么？可用來解決什么問題？動量方程中的是指所有外力的矢量和，當使用動量方程在某一方向的投影式時，若質(zhì)量力（重力）在該方向有分量，應該如何處理？試分析實驗板所受射流沖擊力理論值與實驗值之間存在差別的原因。噴嘴與實驗板中心位置如果沒有對準，會出現(xiàn)什么問題？為什么要設擋水板？擋水板下面為什么還要設排水槽？不設行嗎？為什么在實驗中要反復強調(diào)保持水流恒定的重要性？實驗三流態(tài)演示與臨界雷諾數(shù)量測實驗一、實驗數(shù)據(jù)記錄及整理儀器編號：有關常數(shù)：量水箱斷面積A=cm2；管徑d=cm；實驗段長度L=cm；水溫：T=°C；運動粘滯系數(shù)：vcm2/s系曲線確定上、下臨界雷諾數(shù)。二、分析思考1、要使注入的顏色水能確切反映水位狀態(tài)，應注意什么問題？2、為什么本實驗要特別強調(diào)實驗環(huán)境安定的重要性？3、本實驗所測量的流量和水頭損失都較小，尤其是層流流態(tài)時，問題更加突出。應如何盡可能提高測量精度？

實驗四沿程水頭損失測量實驗、實驗數(shù)據(jù)記錄及整理儀器編號：1.繪制hf?v的關系曲線，并確定在不同流動區(qū)域中指數(shù)關旨"系的尬值。在雙對數(shù)紙上以卩為橫坐標，心以為縱坐標，點繪所測的hf?v關系曲線，根據(jù)具體情況連成一段或幾段線。由于hfvm，所以對數(shù)紙上直線段斜率，丄；豐一；：；?'就是指數(shù)關系的朋值。將從圖上求得的與已知各流區(qū)的/值進行比較驗證。繪制九?R的關系曲線，并分析九的變化規(guī)律。在雙對數(shù)紙上以R為橫坐標，以幾為ee縱坐標，點繪所測九?R的關系曲線。為了解ks對幾的影響，將其他組所測管道的九?Rede關系曲線也移置過來，點繪在同一對數(shù)紙上，然后將成果進行分析，并與已知一般規(guī)律比較。在九?Re圖中，如有紊流粗糙區(qū)的范圍，定出它相應的幾值，再求出當量粗糙度儀和粗糙系數(shù)起值，并與一般經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行比較。二、分析思考如將實驗管安裝成傾斜的，比壓計中的讀數(shù)差是不是沿程水頭損失為f值？如果用氣流代替水流進行實驗，是否能得出同樣的結(jié)果？為什么？實驗的測量方法相應要有那些改變？為了得到管道的沿程水頭損失系數(shù)，在實驗中需要測量沿程水頭損失農(nóng)，管徑d管段長度1，流量q等，其中哪一個的精度對九的影響最大？測量時應注意什么？如果要測定管道的糙率n實驗應怎樣進行？成果應如何整理？為什么要把實驗結(jié)果點繪在雙對數(shù)紙上？使用雙對數(shù)紙要注意些什么？實驗五文透里流量計率定實驗一、實驗數(shù)據(jù)記錄及整理儀器編號：有關常數(shù)：水溫T=°C；量水箱斷面積A=cm2；d1文=cm；d2文=cm測量記錄表格實驗結(jié)果表格K=(cm2?5/s)文測次Q嚴/t(cm3/s)△h=▽—▽文21(cm)(cm3/s)“文=Q實/Q理文12345678

二、分析思考1、文透里流量計的流量系數(shù)為什么小于1.0？2、文透里流量計的流量系數(shù)是否與雷諾數(shù)有關？通常給出一個固定的流量計流量系數(shù)應該怎么理解？4、影響文透里管率定精度的因素有哪些？5、安裝文透里管時，如果將上下游倒置，對結(jié)果會有什么影響（圖5-4）6、為什么在實驗中要反復強調(diào)保持水流恒定的重要性？7、今后，在我們使用文透里流量計測量流量時，應注意哪些問題？如何正確使用經(jīng)過率定的流量計？實驗六局部水頭損失測量實驗一、實驗數(shù)據(jù)記錄及處理儀器編號：有關常數(shù)：量水箱斷面積A=cm2；d]=cm；d2=cm測量記錄表格測次測管液面咼程讀數(shù)▽▽▽”▽▽”▽▽▽▽▽▽▽▽123測次測管液面咼程讀數(shù)流量▽]6▽17▽18▽]9▽20▽2]▽22▽23△t△v123實驗結(jié)果表格測次突擴突縮90。緩彎管180。緩彎管90。急彎管Z實z理Z實Z經(jīng)Z實Z實Z實1實實23定性繪制最大流量時突擴管和突縮管段的測管水頭線（可1?可15）二、分析思考突擴管的局部水頭損失的實測值與理論值為什么會有差別，是由哪些因素造成的？為什么要從測壓管水面變化找突擴管的下游漸變流斷面？怎么找這個斷面？局部水頭損失系數(shù)與雷諾數(shù)有關嗎？通常給定的局部水頭損失系數(shù)是常數(shù)，怎么理解？測定突縮管的局部水頭損失系數(shù)時，兩斷面應該如何選??？與突擴管有何不同？突縮管的局部水頭損失為什么不能像突擴管一樣也有理論值？在粗細管徑相同、流量相同的條件下，突擴和突縮管的局部水頭損失是否相同？為什么？影響局部水頭損失系數(shù)測量精度的因素有哪些？本實驗測得的突擴管和突縮管的結(jié)果，哪個精度高？原因是什么？如不考慮管段的沿程水頭損失，所測出的局部水頭損失系數(shù)hf值比實際的偏大還是偏小？在工程中使用此值是否安全？為什么在實驗中要反復強調(diào)保持水流恒定的重要性？

實驗七恒定總流能量方程演示實驗一、實驗數(shù)據(jù)記錄及處理儀器編號：量水箱斷面積A=cm計算斷面6、8的平均流速和畢托管測點流速。繪制測壓管水頭線和總水頭線。二、分析思考為什么測壓管開口方向應與流速垂直，而總壓管（測速管）開口方向則應迎著流速方向？均勻流（漸變流）和急變流斷面上的壓強分布規(guī)律有何不同？為什么急變流斷面上的測管水頭不等于常數(shù)？斷面A、B上各測點的測壓管水頭大小順序如何?；d1計算斷面6、8的平均流速和畢托管測點流速。繪制測壓管水頭線和總水頭線。二、分析思考為什么測壓管開口方向應與流速垂直，而總壓管（測速管）開口方向則應迎著流速方向？均勻流（漸變流）和急變流斷面上的壓強分布規(guī)律有何不同？為什么急變流斷面上的測管水頭不等于常數(shù)？斷面A、B上各測點的測壓管水頭大小順序如何?測次A測次A1A2A3B112B2B3C1C2C3包含斷面6的漸縮管段長度L=cm；斷面6與喉管的距離-=cm；測次項目▽1(cm)▽2(cm)▽3(cm)▽4(cm)▽5(cm)▽6(cm)▽7(cm)▽8(cm)▽9(cm)▽io(cm)體積v(cm使用能量方程時，為什么上下游斷面都必須選在漸變流段中？本實驗中所測到的