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水力学实验报告

时间:2016-08-28 09:45:52 来源:免费论文网

篇一:水力学实验报告

水力学

实验指导书及实验报告

专业 班级 学号 姓名

河北农业大学城建学院

目 录

实验(一)伯努利方程实验 ............................................................ - 2 -

实验(二)动量定律实验 ................................................................ - 5 -

实验(三)文丘里实验 .................................................................... - 9 -

实验(四)孔口与管嘴出流实验 .................................................. - 11 -

实验(五)雷诺实验 ...................................................................... - 13 -

实验(六)沿程水头损失实验 ...................................................... - 15 -

实验(七)局部阻力损失实验 ...................................................... - 18 -

- 1 -

实验(一)伯努利方程实验

一、实验目的

1.观察流体流经能量方程试验管的能量转化情况,对实验中出现的动水水力现象进行分析,加深对能量方程的理解;

2.掌握一种测量流体流速的原理:

3.验证静压原理。 二、实验原理

在恒定总流实验管内,沿水流方向的任一断面i(实验管的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ见图1),可写2

2

- 2 -

图2 伯努利方程实验仪结构示意图

1.水箱及潜水泵;2.上水管;3.电源;4.溢流管;5.整流栅;6.溢流板;7.定压水箱; 8.实验细管;9. 实验粗管;10.测压管;11.调节阀;12.接水箱,计量水箱;13.量杯{自备};14.回水管;15.实验桌。 四、实验步骤

1.记录有关常数:dⅠ、dⅡ、dⅢ、dⅣ、各管道轴线高程、水箱液面高程; 2.水箱充水;

3.接好电源,启动水泵,系统充水赶气,过程中维持溢流板稍许溢流; 4.检查各处是否有漏水;

5.关闭流量调节阀11,观察并记录各动静压管上的液面高度,自由液面的高度; 6.全开流量调节阀,测读并记录各测管的液面高程,体积流量; 7.关小流量调节阀,测读并记录各测管的液面高程,体积流量; 8.重复步骤7一次;

9.试验完毕,停泵,断开电源,清洗现场。 五、试验数据记录与整理

1.记录有关读数 实验装置编号No

d1= 1..4㎝,d2= 2.6㎝,d3= 1.4㎝,d4= 1.4 ㎝

2.测读记录z?

p

?

值表

- 3 -

表1 z?

p

?

(单位:cm)值表 基准线选在

表中带“*”的1、3、5、7测点为毕托管测点,测量相应位置的总水头;而2、4、6、8测点测量相应位置的测压管水头。

3.速度水头值计算表

p?v2

4.总水头z??值计算表

?2g

2

p?v表3 总水头z??值计算表 1.流量增大,测压管水头线有何变化?为什么?

2.毕托管所测试的总水头线与实测(体积法测流)的总水头线,一般略有差异,试分析其原因。

3.测压管水头线和总水头线的沿程变化有何不同?为什么?

- 4 -

篇二:水力学实验报告

河海大学水利水电学院水利水电工程专业

河 海 大 学

水 利 水 电 学 院

水利水电工程专业

局部阻力实验报告

局部阻力实验实验报告

一、 实验概述

有压管道恒定流遇到管道边界的局部突变 → 流动分离形成剪切层 → 剪切层流动不稳定,引起流动结构的重新调整,并产生旋涡 → 平均流动能量转化成脉动能量,造成不可逆的能量耗散。与沿程因摩擦造成的分布损失不同,这部分损失可以看成是集中损失在管道边界的突变处,每单位重量流体承担的这部分能量损失称为局部水头损失。

局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示:

v2

hj??2g

式中:?——局部水头损失系数,也叫做局部阻力系数。系数?是流动形态与边界形状的函数,即?=f(Re,边界形状)。一般水流Re数足够大时,可认为系数?不再随Re数变化,而看作一常数。

管道局部水头损失目前仅有突然扩大可采用理论分析,并可得出足够精确的结果。其他情况则需要用实验方法确定?值。

二、 实验装置及实验方法

(一)、实验设备及各部分名称如图所示:

局部水头损失实验仪

(二)、实验步骤

1、对照实物了解仪器设备的使用方法和操作步骤,做好准备工作后,启动

抽水机,打开进水开关,使水箱充水,并保持溢流状态,使水位恒定。

2、 检查下游阀门全关时,各个测压管水面是否处于同一水平面上。如不平,

则需排气调平。

3、 核对设备编号,确认数据记录表上列出的断面管径等数据。 4、 开启下游阀门,待水流恒定后,观察测管水头的变化,正确选择实验配件前后的量测断面,进行数据的量测,用体积法测量管道流量,并登录到数据记录表的相应位置。

5、 改变阀门开度,待水流恒定后,重复上述步骤,并按序登录数据。本实验要求做三个流量。

三 、实验数据及分析

实验数据见后面的列表excel的计算

实验分析:

声明:由于在实验的过程中,我们小组的实验器材出现了问题,采取排气的措施后,部分测压管还存在问题。由于本实验要求不画突然扩大的测压管水头线,所以,我们选取了测验管编号1、9、11、14、21、22、23、24、25、26的测压管作为计算标准。

1、9——突然扩大;11、14——突然缩小

21、22——90度圆角转弯;23、24——180度圆角转弯

25、26——90度折角转弯;

由于22号管有问题,所以我们根据实验现象及理论分析,采用23号管的数据。 1、 对于突然扩大的局部水头损失,我们分析如下:

0.38?0.36?0.39?0.31?0.340.41?0.36??0.36;?*100%?12.2%; 50.41

因为数据比较小,所以我们认为?实测和?理论比较接近。对于突然扩大的局部水头损失,可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式:

河海大学水利水电学院水利水电工程专业 2v22A2hj??2,?2?(?1)2gA1

hj??1v2A1,?2?(1?)2gA222

式中:A1和v1分别为突然扩大上游管段的断面面积和平均流速;A2和v2分别为突然扩大下游管段的断面面积和平均流速。我们将数据代入公式得:?理论=0.41.

我们的1-1和2-2断面是如此取得。

2、而对于突然缩小的断面,我们取如下断面:

突缩圆管的1-1,2-2两断面必须分别取在粗管和细管中,这是由流动结构决定

??0.5(1?的,因此突缩圆管的局部水头损失不能解析表达,只有经验公式:A2); A1

这里的 ? 对应下游,即细管中的速度水头。 我们计算得出理论值为0.32,根据我们的计算结果比对发现,我们实测的结果都比理论值偏大,我们分析其原因,认为是因为11测点和14测点相对较远,理论值忽略了沿程阻力损失,所以导致实测结果偏大。 0.83?0.86?0.89?0.84?1.33?0.95;5

1.09?1.11?1.19?1.21?1.33?1.19;对于对于180度圆角转弯,我们计算得2?5

2.13?2.31?2.44?2.32?2.39?2.32;1?2?3,这个很90度折角转弯,3?53、对于90度圆角转弯,我们计算得1?符合实际情况,

因为当管道的边界条件改变时,

会出现漩涡及流场的改变,从而消耗机械能,并且改变越剧烈,能量的损失越大。

河海大学水利水电学院水利水电工程专业

4、我们取实验时的气温为5℃,查表得其运动粘度v=1.519×10^-6(m^2/s),经过计算得,五个数据的Rec分别为8161,6682,5669,4537,2683,取下临界雷

诺数为2300.

5、我们都知道雷诺数Rec?vcd,由实验的结果分析可知,我们发现流速越大的v

地方其对于某一种体型,随着雷诺数的增加,局部水头损失系数会逐渐减小,并趋于某一定值,其变化规律类似于乘幂函数;当改变其几何尺寸,如夹角时,其体型变化越大,管道内的水流流态越不稳定,局部水头损失系数也越大,我们通过3的分析可以知道。我们通过计算发现,最后一个的数据,即第五个数据的偏差相对与前四个比较大,我们分析其原因,认为:当雷诺数很大时,水流的流动已经进入阻力平方区,局部水头损失系数可看作只与几何尺寸有关,但当雷诺数较小时,用同一个系数计算得到的结果往往会产生较大的出入。

四、实验课小结

篇三:水力学实验报告

文德里流量计实验报告

参加者: 试验台编号:73

一、 概述

(1)实验目的

1.了解文德里流量计测流量的原理及其简单构造。 2.绘出压差与流量的关系,确定文德里流量计的系数μ。

(2)实验原理

文德里流量计实在管道中常用的流量计。它包括收缩段、喉管、扩散段三部分。由于喉管过水断面放入收缩,该断面水流动能加大,势能减小,造成收缩段前后断面压强不同而产生的势能差。此势能差可由压差计测得。

根据能量方程和连续方程以及等压面原理可得出不计阻力作用时的文德里流量计的流量计算公式:Q理=K?h

?

式中: K=

4

D2d2D4?d4

2g;

Δh=(z1+p1/ρg)-(z2+p2/ρg)=h1-h2

根据实验室的设备条件。管道的实测流量Q实可由体积法测出。 在实际液体中,由于阻力的存在,水流通过文德里流量计时有能量损失,故实际通过的流量Q实一般比Q理稍小,因此在实际应用时,上市应予以修正,实测流量与理想流体情况下的流量之比称为流量系数,即

μ=Q。

Q理

(3)实验步骤

1.熟悉仪器,记录有关数据。

2.启动抽水机,打开进水开关,使水进入水箱,并使水箱水面保持溢流,使位恒定。

3.检查尾阀全关时,压差计的液面是否齐平,若不平,则需排气调平。

4.调节尾阀K,依次增大流量和依次减小流量。量测各次流量相应的压差值。工作15次。流量Q用体积法测量。用量筒测水的体积V,用秒表记录时间T。流量Q实=

V

T。

(4)注意事项

1.改变流量时,需待开关改变后,水流稳定之后(至少需3~5分钟),方可记录。

2.当管内流量较大时,测压管内水面有波动现象。读数波动水面的最高与最低读数的平均值作为该次读数。

二、 实验装置及实验数据

(1)有关常数

文德里管管道直径D=1.84cm 文德里管喉管直径d=1.00cm

(2)实验装置实图及原理图

实物图

原理图

(3)实验数据记录表(表1)

三、 实验成果分析

(1)实验数据处理表格(表2)

(2)图表展示


水力学实验报告
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