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1、 福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心学生实验报告流体力学实验题目：实验项目1：毕托管测速实验实验项目2：管路沿程阻力系数测定实验实验项目3：管路局部阻力系数测定实验实验项目4：流体静力学实验姓名： 学号： 组别：实验指导教师姓名：艾翠玲 同组成员：2014年5月25日 实验一 毕托管测速实验一、实验目的要求： 1通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。 2通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。 3.通过对管口的流速测量，从而分析管口淹没出流，流线的分布规律。二、实验成果及要求 实验装置台号No
2、20040270 表1 记录计算表 校正系数c= 1.002 k= 44.360 cm0.5/s实验次序上、下游水位差（cm）毕托管水头差（cm）测点流速（cm/s）测点流速系数h1h2Hh3h4h136.615.720.936.215.920.3199.8660.988232.515.716.832.016.016.0177.4400.979327.115.711.426.916.010.9146.4550.981 三、实验分析与讨论1利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？答：若测压管内存有气体，在测量压强时，测压管及其连通管只有充满被测液体，即满足连续条件，才有可能测得真
3、值，否则如果其中夹有气柱，就会使测压失真，从而造成误差。误差值与气柱高度和其位置有关。对于非堵塞性气泡，虽不产生误差，但若不排除，实验过程中很可能变成堵塞性气柱而影响量测精度。检验的方法：是毕托管置于静水中，检查分别与毕托管全压孔及静压孔相连通的两根测压管液面是否齐平。如果气体已排净，不管怎样抖动塑料连通管，两测管液面恒齐平。2毕托管的压头差h和管嘴上、下游水位差H之间的大小关系怎样？为什么？答：由于 且 即 这两个差值分别和动能及势能有关。在势能转换为动能的过程中，由于粘性力的存在而有能量损失，所以压头差较小。 3所测的流速系数说明了什么？答：若管嘴出流的作用水头为，流量为Q，管嘴的过水断面
4、积为A，相对管嘴平均流速v，则有称作管嘴流速系数。若相对点流速而言，由管嘴出流的某流线的能量方程，可得式中：为流管在某一流段上的损失系数；为点流速系数。本实验在管嘴淹没出流的轴心处测得=0.981，表明管嘴轴心处的水流由势能转换为动能的过程中的能量损失非常小，以该实验的精确度难以测得。 实验二 管路沿程阻力系数测定实验一、实验目的要求： 1加深了解园管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律； 2掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气水压差及水水银多管压差计测量压差的方法； 3将测得的Re关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。二、实验成果及要求1有关常数。 实验装置台号
5、 08610545 圆管直径d1=1.5cm, d2=2.0cm, d3=2.5cm 量测段长度L=85cm。及计算（见表1）。2绘图分析* 附录1 实验曲线绘法建议1图纸 绘图纸可用普通厘米纸或对数纸，面积不小于1212cm；2坐标确定 若采用厘米纸，取lghf为纵坐标（绘制实验曲线一般以因变量为纵坐标），lgv为横坐标；采用对数纸，纵坐标写hf，横坐标用v，即不写成对数；3标注 在坐标轴上，分别标明变量名称、符号、单位以及分度值；4绘点 据实验数据绘出实验点；5绘曲线 据实验点分布绘制曲线，应使位于曲线两侧的实验点数大致相等，且各点相对曲线的垂直距离总和也不致相等。 将从图上求得的m值与已
6、知各流区的m值（即层流m=1，光滑管流区m=1.75，粗糙管紊流区m=2.0，紊流过渡区1.75m2.0）进行比较，确定流区。 表1 记录及计算表次序体积cm3时间s流量Qcm3/s流速vcm3/s水温C粘度vcm2/s雷诺数Re比压计数cm沿程损失hfcm流程损失系数Re2320h1h21424017.5242.29137.18280.008372458447.125.221.60.0402556031179.35101.54280.008371819728.116.1120.0403200020100.0056.62280.008371014768.564.54.00.0434340020
7、170.0054.14280.008371293721.5192.50.0395180011163.3452.02280.008371243029.927.82.10.0366236014.6161.6451.48280.008371230151.949.92.00.0357208015.1137.7528.08280.00837503218.017.50.50.0378204015136.0027.72280.00837828027.527.00.50.0389196015130.6726.63280.00837795458.859.30.50.0411011121314三、实验分析与讨论1
8、.为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影响实验成果？答：在管道中的，水头损失直接反应于水头压力。测力水头两端压差就等于水头损失。如果管道倾斜安装，不影响实验结果。但压差计应垂直，如果在特殊情况下无法垂直，可乘以倾斜角度转化值。2据实测m值判别本实验的流动型态和流区。答：曲线的斜率m=1.01.8，即与成正比，表明流动为层流（m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。3本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。答：通常实验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的实验值满足该情况。但是有的实验结果点落到了莫迪图中光滑管区的右下方，如果由于误差所致，可由下
9、式分析： d和Q的影响最大。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只和细管的水力特性及其光洁度等方面有关。实验三 管路局部阻力系数测定实验一、实验目的要求：1.掌握三点法，四点法测量局部阻力系数的技能。 2.通过对圆管突扩局部阻力系数的表达公式和突缩局部阻力系数的经 验公式的实验与分析，熟悉用理论分析法和经验法建立函数式的途径。3.加深对局部阻力损失机理的理解。二、实验成果及要求1记录计算有关常数。 实验装置台号No 200085710 d1=D1= 0.96 cm， d2=d3= d4= D2=1
10、.98 cm，d5=d6=D3= 1.01 cm， l12=12cm， l23=24cm，l34=12cm， l4B=6cm， lB5=6cm， l56=6cm，= 0.585 ，= 0.370 。2整理记录、计算表。3将实测值与理论值（突扩）或公认值（突缩）比较。表1 记录表序号流量cm3/s测压管读数cm体积时间流量140023.417.09436.736.837.037.036.436.324009.940.40434.435.034.934.932.532.034005.868.96629.831.030.830.824.323.144006.165.57430.631.931.831
11、.726.225.156007.085.71426.128.227.927.918.817.066006.198.36122.324.924.424.412.710.3表2计算表阻力形式次序流量cm3/s前断面后断面hjcmhjcmcmEcmcmEcm突然扩大117.0940.27336.9730.01436.8140.1590.5840.164240.4041.52535.9250.07635.0760.8490.5570.918368.9664.44334.2430.22131.2213.0220.6802.674465.5744.01634.6160.19932.0992.6030.6482.418突然缩小117.0940.01437.0140.24236.6420.0890.3680.092240.4040.07634.9761.35033.8500.5200.3850.514368.9660.22331.0233.93328.2331.478
