流体基础实验指导书(印)2009[1].12

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1、流体基础实验指导书与报告涂程旭编写专业——班级——学号——姓名——中国计量学院计量测试工程学院2009.12目录(一)、雷诺实验………………………………………(1)(二)、文透利流量计实验……………………………(5)(三)、沿程水头损失实验……………………………(10)(四)、局部水头损失实验……………………………(19)（五）、自循环流动演示仪实验指导…………………(26)（六）、毕托管测速……………………………………(34)(一)雷诺实验一、实验目的要求1、观察层流、紊流的流态及其转换特征；2、测定临界雷诺数。掌握园管流态判别准则：

2、3、学习经典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。二、实验装置本实验的装置如图1.1所示。图1.l自循坏雷诺实验装置图1、自循环供水器；2、实验台；3、可控硅无级调速器；4、恒压水箱5、有色水水管；6、稳水孔板；7、溢流板；8、实验管道；9、实验流量调节阀；38供水流量由无级调速器调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度。以提高进口前水体稳定度。本恒压水箱还设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3—5分钟。有色水经有色水水管5注入实验管道8，可根据有色水散开与否判别流态。为防止自循环水污染，有色指示水采用自行消色的专用

3、色水。三、实验原理四、实验方法与步骤1、测记本实验的有关常数。2、观察两种流态。打开开关3使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀9，并注入颜色水于实验管内。使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态，然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征。待管中出现完全紊流后，再逐步关小凋节阀。观察由紊流转变为层流的水力特征。3、测定下临界雷诺数。(1)、将调节阀打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小调节阀使流量减小，当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临界状态；(2)、待管中出现

4、临界状态时，用体积法或电测法测定流量；(3)、根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值(2320)比较，偏离过大，需重测；(4)、重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于三次；(5)、同时用水箱中的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度。注意：a、每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟；b、关小阀门过程中，只许渐小，不许开大；38c、随出水流量减小，应适当调小开关(右旋)，以减小溢流量引发的扰动。4、测定上临界雷诺数。逐渐开启调节阀，使管中水流由层流过渡到紊流，当色水线刚开始散开时，即为上临界状态。测定上临界雷诺数l～2次

5、。五、实验成果及要求1、记录、计算有关常数：实验装置台号No__________管径＝cm;水温＝C运动粘度=计算常数2、整理、记录计算表实验次序颜色水线形态水体积时间T（s）流量雷诺数阀门开度备注123456实测下临界雷诺数（平均值）=注：色水形态；稳定直线稳定略弯曲、直线摆动直线抖动、断续、完全敞开。六、实验分析与讨论1、流态判据为何采用无量纲参数,而不采用临界流速?2、为何认为上临界雷诺数无实际意义。而采用下临界雷诺数作为层流与紊流的判据?38实测下临界雷诺数为多少?3、雷诺实验得出的园管流动下，临界雷诺数为2320。而目前有些教

6、科书中介绍采用的下临界雷诺数是2000，原因何在?4、试结合紊动机理实验的观察，分析由层流过渡到紊流的机理何在?5、分析层流和紊流在运动学特性和动力学特性方而各有何差异。38(二)文丘里流量计实验一、实验目的要求1、通过测定流量系数，掌握文丘里流量计量测管道流量的技术和应用气——水多管压差计量测压差的技术；2、通过实验与量纲分析，了解应用量纲分析与实验结合研究水力学问题的途径，进而掌握文丘里流量计的水力特性。二、实验装置本实验的装置如图2.1所示。图2.1文丘里流量计实验装置图1、自循环供水器：2、实验台；3、可控硅无级调速器：4恒压水

7、箱；5、溢流板；6、稳水孔板；7、文丘里实验管段；8、测压计气阀；9、测压计；10、滑尺；ll、多管压差计；12、实验流量调节阀;38在文丘里流量计的两个测量断面上，分别有4个测压孔与相应的均压环连通，经均压环均压后的断面压强由电测仪量测量。三、实验原理根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文丘里管过水能力关系式式中：为两断面测压管水头差。（由电测仪测得）由于阻力的存在，实际通过的流量恒小于，今引入一无量纲系数（称为流量系数）。对计算所得的流量值进行修正。即；四、实验方法与步骤1、测记各有关常数。2、电测仪调04、全开调节阀

8、门，待水流稳定后，记录电测仪读数，并用秒表、量筒测定流量。5、逐次关小调节阀。改变流量5次，重复步骤4，注意调节阀门应缓慢。6、把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算，7、实验结束，需按步骤2校核压差计足