水力学实验报告.doc

- PAGE . z. . . - .可修编- 水力学 实验指导书及实验报告 专业 班级 ** **农业大学城建学院 目 录 TOC \o 1-1 \h \z \u 实验（一）伯努利方程实验 - 1 - 实验（二）动量定律实验 - 4 - 实验（三）文丘里实验 - 8 - 实验（四）孔口与管嘴出流实验 - 10 - 实验（五）雷诺实验 - 12 - 实验（六）沿程水头损失实验 - 14 - 实验（七）局部阻力损失实验 - 17 - 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），可写出能量方程式： 取，选好基准面，从各断面的静压管可读取测压管水头。本实验装置在断面上虽装有毕托管，但不作各断面平均流速测量，用体积法测量流量，计算断面平均流速。从静压管的读数算出hwⅠ-I值。从而得到各断面的测压管水头和总水头。 图１实验自测点图 三、实验设备 1.伯努利方程实验仪１台，结构示意如图２所示。 2.秒表１块。（自备） 3.温度计１支。（自备） 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.测读记录值表 表1 （单位：cm）值表基准线选在 序号 测点编号 流量Q (cm3/s) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1* 2 3* 4 5* 6 7* 8 1 2 3 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 表2 速度水头计算表 管径cm Q= cm3/s Q= cm3/s Q= cm3/s A cm2 v cm/s v2/(2g) cm A cm2 v cm/s v2/(2g) cm A cm2 v cm/s v2/(2g) cm d1 1.4 1.54 1.54 1.54 d2 2.6 5.31 5.31 5.31 d3 1.4 1.54 1.54 1.54 d4 1.4 1.54 1.54 1.54 4.总水头值计算表 表3 总水头值计算表 序号 测点编号 流量 2 4 6 8 1 2 3 六、思考题 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？ 实验（二）动量定律实验 一、实验目的 1.验证恒定流动量方程； 2.加深流体动力学的动量守恒定律的理解。 二、实验原理 1.射流对水箱的反作用力 以水箱水面Ⅰ—Ⅰ，出口断面Ⅱ—Ⅱ及箱壁为控制面，计算模型见图1 图1 水平对空射流模型 （一）水箱实验 1.根据动量方程计算： 对*轴列动量方程： 式中：—水箱对水流的反作用力； ρ—实验温度、压力下水的密度；Q—水箱出水流量； —动量修正系数，取1： —水箱水面的行近流速在*轴上的投影，取0； —出口断面的平均流速在*轴上的投影； 2.根据力矩平衡计算： （1）对转轴取力矩M M= L式中：L—出口中心至转轴的距离； 动平衡时得到实测力矩 ： 式中：G—平衡砝码重量；—=S-； —未出流平衡砝码至转轴的距离