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1、第 1 页流体力学心得体会实验项目名称：溢洪道流速流态分布测量实验实验类型：自主创新实验姓名及学号:方平3110103076其他小组成员:钱晨辉王坤王婕支颖指导教师:章军军老师实验地点：安中实验大厅时间：20*.12.21溢洪道流速流态分布测量实验一、实验背景本工程下水库库区面积较大，蓄洪能力较强，而天然洪水相对较小，20*年一遇洪水24h洪量仅387万m3，经过调洪演算分析，水库可利用蓄洪能力较强的特点，选择操作简便、安全的开敞式溢洪道作为水库主要泄洪设施。下水库溢洪道布置在右岸，采用岸边开敞式，堰顶高程同正常蓄水位，自由溢流。溢洪道由进水渠、溢流堰、泄槽、挑流鼻坎及出水渠等组成。溢洪道的泄
2、槽轴线与坝轴线成82.46夹角，溢洪道全长约268.75m。进水渠底板高程79.00m，长41.05m，底宽为6m，进水渠轴线由10.55m长的直线段、20.5m长圆弧段、5m长的渐变段和5m长的直线段组成，圆弧半径为24m，进水渠采用梯形断面，两侧边坡开挖坡比为1:0.5。渐变段以前渠底及两侧设30cm厚混凝土衬砌。控制段堰顶宽度6m，堰顶高程81.00m，堰顶下游堰面采用WES幂曲线，曲线方程y=0.2898x1.85，堰面曲线与反弧段相连，反弧半径5.0m，反弧末端高程78.58m。堰面曲线原点上游由椭圆曲线组成，并与堰上游面相切。溢流堰与两侧闸墩作为一个整体结构，闸墩顶高程与坝顶高程相
3、同，挡墙顶部设交通桥，桥宽8m。溢洪道泄槽纵坡1:7.85，泄槽横断面采用矩形断面，两侧开挖边坡坡比为1:0.5，泄槽边墙为衡重式挡墙。泄槽底宽6m，混凝土底板厚50cm，底板基础设置锚筋及排水系统。泄槽段衡重式边墙高度为2.5m，边墙及底板每约15m长设置垂直缝，并设止水。泄槽中段有仙人洞第 2 页断裂F9横穿，拟对其进行槽挖后回填混凝土处理。溢洪道采用挑流消能，挑流鼻坎长6m，连续挑坎坎顶高程58.49m，反弧半径5.0m，挑角25。由于挑流鼻坎附近岩体为薄层状的瘤状泥质灰岩、页岩、泥质粉砂岩，物理力学性质较差，易风化，抗冲刷能力差，因此鼻坎后设长9m的平护坦，护坦混凝土衬砌厚0.5m，之
4、后设一预挖冲坑，采用宽浅式结构，前段部分坡比为1:3，斜坡及底部采用混凝土衬护，厚度为50cm，预挖冲坑顶高程为52.00m。预挖冲坑以1：4的坡比与天然河床相连，底部采用60cm厚干砌石护底并铺设土工布，出水渠长度约为58.60m。二、实验目的（1）、验证两种流量情况下溢洪道的泄流能力；（2)、观测溢洪道各部位的流态；（3）、分析各部分流速及流态，提出相应建议。三、模型设计及实验装置根据试验目的和要求及溢洪道水工模型试验的具体情况，模型选用几何比尺：l=30。以水工（专题）模型实验规程SL156-165-95及水工（常规）模型实验规程SL155-95为标准。开敞式溢洪道主要受重力作用，选用佛
5、汝德准则即重力相似准则设计，试验采用正态水工模型。模型试验布置：为保证试验目的和要求，模型范围为上游库区溢洪道进水口左右两侧约150米（包括坝段）和进水渠上游150米，下游冲坑上下游约200米。库区为定床模型，下游冲坑设为局部动床模型。流量由模型进水阀门控制。试验时9m高的平水塔经引水管道，经稳水墙，进入模型试验区，经试验模型系统后流向回水廊道。考虑到糙率相似和制作工艺，库区以混凝土抹面，溢洪道用机玻璃制作。流量测量用电磁流量计。试验完成后保留模型3个月以上，试验在模型在征得设计单位其同意后再拆除。观测仪器第 3 页：超声波管道流量计，旋桨流速仪，针式毕托管流速测量仪，压差式测压电测仪等。四、
6、实验内容实验的主要内容为观测在设计和校核工况下溢流堰面、泄槽及挑流鼻坎段流速分布、水面线及水流流态。具体操作如下：、实验前准备。启动模型装置，模拟水库蓄满水，检核各个部分是否正常运行，保证整个装置达到实验要求。、调整进入库区的管道流量。用超声波管道流量计，测量管道流量，调整阀门，使流量达到设计流量或校核工况流量。、测量进水渠流速。进水渠选取4个断面和堰顶断面（图在下文标出），每个断面取9个均匀分布点，用旋桨流速仪测流速大小及方向。、测量泄洪口河床流速。沿流速方向每隔17cm取4个断面，每个断面取大约10个点，点与点间隔17cm，用旋桨流速仪测流速大小及方向。、数据检核。五、数据记录与处理（1）
7、、原始数据整理、溢洪道进水渠相关流速数据（模型）、泄洪口河床流速数据（模型）（2）、换算过程已知模型与实际溢洪道的比例尺为1:30，即L30，在重力相似条件下，.5，故只需将模型流速按此比例放大即流速的换算比例公式为V0L为实际流速。（3）、经过换算后的实际数据整理（直接标示在图上）、溢洪道进水渠相关流速数据（实际）篇二：流体力学流动状态。第 4 页中国石油大学（华东）流体力学实验报告实验日期：20*-11-11成绩：班级：信息09-3班学号：09071329姓名：姜宣羽教师：同组者：何洋洋实验六、流动状态实验一、实验目的1.测定液体运动时的沿程水头损失（2.绘制流态曲线（二、实验装置本室验的
8、装置如图6-1所示。本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。hf）及断面的平均流速（v）。lghflgv）图，找出下临界点并计算临界雷诺数（Rec）的值。图6-1流态实验装置；三、实验原理1.液体在同一管道中流动，当速度不同时有层流、紊流两种状态。层流的特点是流体各质点互不掺混，成线状流动。紊流的特点是流体的各质点相互掺混，有脉动现象。不同的流态，其沿程水头损失与断面平均流速的关系也不相同。层流的沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比；紊流的沿程水头损失与断面平均流速的m（m=1.752.0）次方成正比。层流与紊流之间存在一个过渡阶段，它的沿程水头损失与断面平均流速的关系
9、与层流、紊流的不同。2.当稳压水箱一直保持溢流时，实验管路水平放置且管径不变，流体在管内的流动为稳定流，此种情况下A点、B点的断面平均流速相等，即v1v2。这时从A点到B点的沿程水头损失hf可由能量方程导出：vpvhf(z11)(z222)2g2gpp(z11)(z22)p122h1h2h（1-6-1）式中h1，h2分别为A点、B点的测压管水头，由压差计中的两个测压管读出。3.根据雷诺数判断流体流动状态。雷诺数Re的计算公式为：ReDv（1-6-2）式中D圆管内径；V断面平均流速；运动粘度。当当四、实验要求1有关常数：实验装置编号：实验管内径：D=1.010-第 5 页2；水温：T=水的密度：
10、=998.11kg/m3；动力粘度系数：=0.981010-3Pas；运动粘度系数：=0.982910-6m2/s。2实验数据记录处理见表6-1。表6-1流动状态实验数据记录处理表ReRec（下临界雷诺数）时，为层流，其中Rec20*2320；ReRec（上临界雷诺函数）时，为紊流，其中Rec4000120*。以其中一组数据写出计算实例。以第四组数据为例：由QV得管内水流量tQ4V95010636.012m3st26.38已知实验管内径，由vQ，代入得：21Dv4Q45.875102ms223.14(1.010)4Dv最后由雷诺数Re的计算公式Re得22Dv1.01045.875103663R
11、e.860829103要求：（1）在双对数坐标纸上绘制hfv关系曲线图（2）确定下临界点，找出临界点速度vc，并写出计算临界雷诺数Rec的过程。答：观察如上双对数曲线图变化趋势可知，层流到紊流变化的下临界点为（22.681，2.2）临界速度为vc22.861102m/s，由雷诺数计算公式ReDv，1.010222.8611022216.29即Rec61.031510Dvc五、实验步骤1.熟悉仪器，打开水泵开关启动抽水泵。2.向稳压水箱充水，使液面恒定，并保持少量溢流。3.在打开流量调节阀前，检查压差计液面是否齐平。若不平，则须排气。4.将流量调节阀打开，直至流量最大。5.待管内液体流动稳定后，
12、用量筒量测水的体积，并用秒表测出时间。记录水的体积及所用的时间，同时读取压差计的液柱标高。6.调小流量，在调节流量的过程中要一直观察压差计的液面变化，直到调至合适的压差，然后再重复步骤5，公测18组数据。第 6 页7.测量水温，利用水的密度和粘度表（见附录B）查出动力粘度和密度。8.关闭水泵电源和流量调节阀，并将实验装置收拾干净整齐。六、注意事项1.在实验的整个过程中，要求稳压水箱始终保持少量溢流。2.本实验要求流量从大到小逐渐调整，同时在实验过程中针形阀不得逆转。3.当实验进行到过渡段和层流段时，要特别注意针形阀的调节幅度一定要小，使流量及压差的变化间隔小。4.实验点分配要合理，在层流段、紊
13、流段各测5个点，在过渡状态测68个点。七、问题分析1液体流动状态及其转变说明了什么本质问题？答：说明了流体阻力产生的根本原因，即流体流动的过程中，质点的摩擦所表现出的粘性和指点的撞击所表现出的惯性。2为什么在确定下临界雷诺数Rec的实验过程中要求从大流量到小流量慢慢调节，且中间不得逆转？答：因为当流体的流动状态在层流与紊流之间变化的过程中，雷诺数有一个变化过程，本实验需要确定流量由大到小变化时，层流与过渡状态界限处的下临界雷诺数，实验过程中逆转流量，会使得临界值变化，引入实验误差。3为什么将临界雷诺数Rec作为判断流态的准数？你的实测值与标准是否接近？答：因为在雷诺数规定的两种流动状态，分别由
14、粘性与惯性作为阻力的主要部分，在临界雷诺数Rec前后，流体的流态变化明显，分为层流与紊流，因而利用临界雷诺数判断流体的流动状态。八、心得体会通过这次实验，我学会了如何测定液体运动时的沿程水头损失（hf）及断面的平均流速（v），和如何绘制流态曲线（lg第 7 页hflgv）图，怎样能找出下临界点并计算临界雷诺数（Rec）的值。学会使用流量实验装置。实验过程中，需要几人配合，分工合理，还需要有很大的耐心，测定体积时做到尽量减篇三：流体静力学。中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：20*.4.4成绩：班级：学号：教师：同组者：实验一、流体静力学实验一、实验目的：填空1掌握用液式测压计测量
15、2验证不可压缩流体，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理解；3.观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解；4测定油的相对密度；5通过对诸多的能力。二、实验装置1、在图11下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称本实验的装置如图所示。1.；2.；3.；4.；5.；6.；10.；11.图11流体静力学实验装置图2、说明1所有测管液面标高均以零读数为基准；2仪器铭牌所注B、C、D系测点B、C、D标高；若同时取标尺零点作为力学基本方程的基准，则B、C、D亦为zB、zC、zD；第 8 页3本仪器中所有阀门旋柄管轴线为开。三、实验原理在横线上正确写出以下公式1在重力作用下不可压缩流体静力
16、学基本方程形式之一：（11a）形式之二：pp0h（1-1b）式中z被测点在基准面以上的位置高度；p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；p0水箱中液面的表面压强；液体重度；h被测点的液体深度。2.油密度测量原理当U型管中水面与油水界面齐平（图12），取其顶面为等压面，有p01wh1oH（12）另当U型管中水面和油面齐平（图13），取其油水界面为等压面，则有p02wHoH即p02wh2oHwH（13）h1h2w图12图13由（12）、（13）两式联解可得：代入式（12）得油的相对密度doHh1h2（14）根据式（14），可以用仪器（不用额外尺子）直接测得do。四、实验要求填空1记录有关常数实验装置编号各测点的标尺读数为：Bcm；Ccm；Dcm；基准面选在带标尺的测压管零刻度处；zCcm；zDcm；2分别求出各次测量时，A、B、C、D点的压强，并选择一基准验证同一静止液体内的任意二点C、D的
