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1、 学生实验守则1、遵守纪律不迟到不早退，在实验室内保持安静，不大声谈笑，遵守实验室的一切规章制度，听从教师指导。2、实验前要认真预习，作好预习报告，经教师提问通过后，方可准予参加实验。3、实验时要严格遵守仪器、设备、电路的操作规程，不得擅自变更，操作前须经教师检查同意后方可接通电路和开车，操作中仔细观察，如实记录实验现象和数据。仪器设备发生故障严禁擅自处理，应立即报告教师。4、实验后根据原始实验数据记录，处理数据、分析问题及时作好实验报告。5、爱护仪器、注意安全、水，电，煤气，药品要节约使用。6、保持实验室整洁，废品，废物丢入垃圾箱内。7、实验完毕记录数据须经教师审查签字，做好实验室的清洁工作
2、，恢复仪器设备原状，关好门窗，和检查水，电，气源是否关好，方可离开实验室。实验一 柏努利实验一、实验目的1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换，验证流体静力学原理和柏努利方程。2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化，确定两者之间的关系。二、基本原理 流动的流体具有三种机械能：位能、动能和静压能，这三种能量可以互相转换。在没有摩擦损失且不输入外功的情况下，流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。在有摩擦而没有外功输入时，任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示，取流动系统中的任意两测试点，列柏努利方程式：对于水平管，Z1=Z2，则
3、 若u1=u2, 则P2u2 , p1p2；在静止状态下，即u1= u2= 0时，p1=p2。三、实验装置及仪器图22 伯努利实验装置图装置由一个液面高度保持不变的水箱，与管径不均匀的玻璃实验管连接，实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。水的流量由出口阀门调节，出口阀关闭时流体静止。四、实验步骤及思考题1、 关闭出口阀7，打开阀门3、5，排出系统中空气；然后关闭阀7、3、5，观察并记录各测压管中的液压高度。思考：所有测压管中的液柱高度是否在同一标高上？应否在同一标高上？为什么？2、 将阀7、3半开，观察并记录各个测压管的高度，并思考：（1）A、E两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么
4、？（2）B、D两管中，C、D两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？ 3、 将阀全开，观察并记录各测压管的高度，并思考：各测压管内液位高度是否变化？为什么变化？这一现象说明了什么？五、实验数据记录. 液柱高度 A B C D E 阀门关 闭 半 开全 开实验二 流体流型的观察与测定一、实验目的1、 观察流体在管内流动的两种不同型态，加强层流和湍流两种流动类型的感性认识；2、掌握雷诺准数Re的测定与计算；3、测定临界雷诺数。二、基本原理雷诺（Reynolds）用实验方法研究流体流动时，发现影响流动类型的因素除流速u外，还有管径（或当量管径）d，流体的密度及粘度，由此四个物理量组成的无因次
5、数群Re的值是判定流体流动类型的一个标准。 （11）Re4000时为湍流，2000Re4000时为过渡区，在此区间流型可能表现为流层，也可能表现为湍流。从雷诺数的定义式来看对同一个仪器d为定值，故u仅为流量的函数。对于流体水来说,、几乎仅为温度的函数。因此确定了水的温度及流量，即可计算雷诺数。注意：进水阀出水阀水箱玻璃试验管颜色水瓶溢流雷诺实验要求减少外界干扰，严格要求时应在有避免震动设施的房间内进行。如果条件不具备，演示实验也可以在一般房间内进行。因为外界干扰及管子粗细不均匀等原因，层流的雷诺数上界达不到2000，只能达到1600左右。层流时红墨水成一直线流下，不与水相混。湍流时红墨水与水混
6、旋，分不出界限。三、实验装置及仪器试验装置如图11所示，液面保持一定高度的水箱与玻璃测试管相连，水箱上放有颜色水瓶，测试管上安有带针头的胶塞，用出口阀调节流量，用转子流量计测定流量。试验时水由高位水箱进入玻璃管，槽内水由进水管供应，槽内设有进水稳流装置及溢流箱用以维持平稳而又稳定的液面，多余之水由溢流管排入水沟。 图11 雷诺实验装置四、实验步骤1、检查针头是否堵塞，颜色水是否沉淀。2、向水箱内注水。3、打开出口阀，排除实验管中的气体。4、开启上水阀，使高位槽充水至产生溢流时关闭（若条件许可，此步骤可在实验前数小时进行，以使高位槽中的水经过静置，消除旋流，提高实验的准确度）。5、开颜色水阀，使
7、颜色水由针头注入玻璃试验管。6、逐步开大排水阀，观察不同雷诺数时的流动状况，并把现象记入表中。7、做两种情况下的对比实验：（1）关闭高位槽的进水阀，保持液面平静，从观察的玻璃管中，测取管中水流从层流转变为湍流时的Re临界值。注意，此时液面虽平静，但液面的高度是在缓慢下降的。（2）开启高位槽的进水阀以保持槽中液面高度不变，但此时液面是不平而有波动的，测取此时的Re临界值，并分析和比较两种情况下的实验结果。8、观察层流时流体质点的速度分布。层流时，由于流体与管壁间的摩擦力及流体内摩擦力的作用，管中心处流体质点速度最大，愈靠近管壁速度愈小。因此，静止时处于同一横截面的流体质点，开始层流流动后，由于速
8、度不同，组成了旋转抛物面（即由抛物线绕其对称轴旋转形成的曲面）。先打开红墨水阀门，使红墨水扩散为团状。再稍稍开启排水阀，使红墨水缓慢随水运动，则可观察到红墨水团前端的界限，形成了旋转抛物面。五、思考题1、 影响流动形态的因素有哪些？2、 如果管子是不透明的，不能直接观察管中的流动形态，你可以用什么办法来判断流体在管中的流动形态？3、 有人说可以只用流速来判断管子中的流动形态，流速低于某一个具体数时是层流，否则是湍流，这种看法对吗？在什么条件下可以只由流速来判断流动形态？4、 研究流动形态有何意义？ 实验三 离心泵特性曲线的测定一、实验目的1熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性，掌握实验组织
9、方法。2掌握离心泵特性曲线的测定方法。3掌握离心泵的流量调节方法，了解电动调节阀、变频器、差压变送器等的工作原理。二、基本原理对一定类型的泵来说，泵的特性曲线主要是指在一定转速下，泵的扬程 (H)、轴功率(P) 和效率 ( ) 与流量 ( qv) 之间的关系。由于离心泵的结构和流体本身的非理想性以及流体在流动过程中的种种阻力损失，至今为止，还难以推出扬程的纯理论计算式。因此，一般采用实验的方法测定扬程，即泵的特性曲线由实验测得。对图3-1所示的系统，分别取泵的进出口为1-1截面与2-2截面，建立机械能衡算式： + z1 + + H = + z2 + (3-1) H = H = (3-2)式中：
10、 h0 表示泵出口和进口间的位差，m； 流体密度，kg/m3 ；g 重力加速度 m/s2；p1、p2 分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa；u1、u2 分别为泵进、出口的流速，m/s； 从式(3-2)可见，计算出泵进出管路上的压差、位差和速度差，就可计算出泵提供给液体的扬程。按照管路特性曲线和泵特性曲线的交点作为泵工作点的原理，改变管路阻力可以通过调节阀门开度加以实现，使管路特性曲线上的工作点发生移动，再将一系列移动的工作点的轨迹连接起来，就是泵的扬程曲线。泵的有效功率 (Pe) 和效率 ( ) 分别由下面（3-3）和 (3-4) 式计算： (3-3) (3-4) 其中P代表轴功率，即泵轴传递给泵的功率。由式 (3-3) 和 (3-4) 求取的数据同样可以绘出泵的轴功率和效率曲线。泵的特性曲线
