水力學實驗報告_1

1、水力學實驗報告水力學實驗指導書及實驗報告專業(yè)班級學號姓名河北農業(yè)大學城建學院 目錄 實驗（一）伯努利方程實驗. - 2 -實驗（二）動量定律實驗. - 5 -實驗（三）文丘里實驗. - 9 -實驗（四）孔口與管嘴出流實驗. - 11 -實驗（五）雷諾實驗. - 13 -實驗（六）沿程水頭損失實驗. - 15 -實驗（七）局部阻力損失實驗. - 18 - 實驗（一）伯努利方程實驗 一、實驗目的1.觀察流體流經能量方程試驗管的能量轉化情況，對實驗中出現(xiàn)的動水水力現(xiàn)象進行分析，加深對能量方程的理解；2.掌握一種測量流體流速的原理：3.驗證靜壓原理。二、實驗原理在恒定總流實驗管內，沿水流方向的任一斷面

2、i（實驗管的、見圖1），可寫22 圖伯努利方程實驗儀結構示意圖1.水箱及潛水泵；2.上水管；3.電源；4.溢流管；5.整流柵；6.溢流板；7.定壓水箱；8.實驗細管；9. 實驗粗管；10.測壓管；11.調節(jié)閥；12.接水箱，計量水箱；13.量杯自備；14.回水管；15.實驗桌。四、實驗步驟1.記錄有關常數：d、d、d、d、各管道軸線高程、水箱液面高程；2.水箱充水；3.接好電源，啟動水泵，系統(tǒng)充水趕氣，過程中維持溢流板稍許溢流；4.檢查各處是否有漏水；5.關閉流量調節(jié)閥11，觀察并記錄各動靜壓管上的液面高度，自由液面的高度；6.全開流量調節(jié)閥，測讀并記錄各測管的液面高程，體積流量；7.關小流量

3、調節(jié)閥，測讀并記錄各測管的液面高程，體積流量；8.重復步驟7一次；9.試驗完畢，停泵，斷開電源，清洗現(xiàn)場。五、試驗數據記錄與整理1.記錄有關讀數實驗裝置編號nod1= 1.4，d2= 2.6，d3= 1.4，d4= 1.4 2.測讀記錄pz+值表 表1 p z +（單位：cm ）值表 基準線選在表中帶“*”的1、3、5、7測點為畢托管測點，測量相應位置的總水頭；而2、4、6、8測點測量相應位置的測壓管水頭。3.速度水頭值計算表4.總水頭22p v z g+值計算表表3 總水頭2p v z +值計算表 1.流量增大，測壓管水頭線有何變化？為什么？2.畢托管所測試的總水頭線與實測（體積法測流）的總

4、水頭線，一般略有差異，試分析其原因。3.測壓管水頭線和總水頭線的沿程變化有何不同？為什么？ 實驗（二）動量定律實驗 x 對x 軸列動量方程：)(1122x x x xv v q r f-=式中：x r 水箱對水流的反作用力；實驗溫度、壓力下水的密度； q 水箱出水流量； 12,動量修正系數，取1：x v 1水箱水面的行近流速在x 軸上的投影，取0； x v 2出口斷面的平均流速在x 軸上的投影；2.根據力矩平衡計算x r ： （1）x r 對轉軸取力矩mm=x r l 式中：l 出口中心至轉軸的距離； 動平衡時得到實測力矩o m ： s g m o ?= 式中：g 平衡砝碼重量； s ?s ?

5、=s-o s ； o s 未出流平衡砝碼至轉軸的距離； s 出流時動態(tài)平衡時砝碼至轉軸的距離。式中：x r 平板對水流的反作用力；x v 1噴嘴出口平均流速在x 軸的投影，即流速； x v 2斷面平均流速在x 軸的投影，取0；2.根據力矩平衡計算x r ：對o 點取矩，則有：m=r x l 1式中：1l 水流沖擊點至o 點的距離； 動平衡時得到實測力矩o m ：2gl m o = 式中：g 砝碼重量； 2l 砝碼作用線到o 點的距離。 此時0m m ，可由力矩平衡計算得rx。三、實驗裝置1.動量實驗裝置1臺，結構示意見圖3；2.量水桶1只；3.電子稱1臺；4.秒表1塊。圖3： 實驗裝置結構示意

6、圖1.實驗水箱；2.控制閥門；3.高位水孔；4.低位水孔 ；5.砝碼 ；6.轉動軸承；7.擋板；8.固定插銷；9.水平儀；10.噴嘴；11.水泵；12.水箱；13.擋水板；14.實驗臺支架 四、實驗步驟（一）水箱實驗 1.儲水箱充水；2.接電源，啟動泵，向實驗水箱充水，關小進水閥2，實驗過程中使溢流板稍許溢流；3.拔出插銷，調整平衡（移動砝碼，使水平儀氣泡居中），測讀并記錄s ；4.拔出低孔塞，出流穩(wěn)定后，砝碼調位，使水平儀氣泡居中，測讀s ，計量水體積v 、量水時間t ；5.重復步驟4一次；6.停止水泵，待實驗水箱水位教低時塞住底孔；7.步重復驟2、3；8.拔去高孔塞，出流穩(wěn)定后，砝碼調位，

7、使水平儀氣泡居中，測讀s,測量水體積、計量時間； 9.重復步驟8一次；10.實驗完畢，實驗水箱插上定位插銷。 （二）平板實驗1.同步驟（一）1、2；2.在拉鏈端加50克砝碼，開啟并調節(jié)射流閥門，使平板保持垂直位置；3.穩(wěn)定后，測讀并記錄砝碼重量，計量水體積v ，量水時間t ； 4.改變砝碼重量，調節(jié)射流閥門，使平板保持垂直位置； 5.重復步驟3；6.實驗完畢，停止水泵，斷開電源。 五、實驗數據記錄與整理 1.記錄水箱實驗數據并計算d 圓錐管嘴= cm ，d 圓柱管嘴= cm ，高l = cm ，低l = cm2.記錄平板實驗數據并計算儀器常數(實測)：d= cm ，l 1= m ，l 2= m

8、 分析理論計算r x 與測定r x 產生偏差的原因。 實驗（三）文丘里實驗 一、實驗目的1.通過測定流量系數，掌握文丘里流量計測量管道流量的技術。2.驗證能量方程的正確性。 二、實驗原理如果能求得任一斷面的流速v ，然后乘以面積a ，即可求出理論流量q。計算模型如圖1所示： 圖1 文丘里流量計流量計算模型根據能量方程和連續(xù)性方程，可得不計阻力作用的文氏管過水能力關系式 h k p z p z g d dd q ?=+-+-=)()(21)(4221142121式中：g d dd k 21)(442121-=，為文丘里流量計結構參數。)()(2211p z p z h +-+=?，為斷面測壓管水

9、頭差由于阻力的存在，實際通過流量q 恒小于理論流量q ，故引入無量綱流量修正系數。h k q q q ?=或h k q q ?=三、實驗裝置1.文丘里流量計實驗裝置1臺，結構示意圖（見圖2）；2.秒表1只；3.溫度計1支。 圖2、實驗裝置結構示意圖1.水箱及潛水泵；2.上水管；3. 溢流管；4. 電源開關；5.整流柵；6.溢流板；7.接頭；8. 實驗管段；9. 文丘里管；10. 調節(jié)閥；11. 接水箱；12. 計量水箱；13. 回水管；14實驗桌。 四、實驗步驟1.水箱充水；2.接好電源，啟動水泵；3.調節(jié)進水閥，全開出水閥，過程中溢流板保持稍許溢流；4.穩(wěn)定后，測讀并記錄測壓管水頭h 1、h 2、時間間隔t 、水量v ；5.分68擋，關小出水閥，測讀并記錄h 1、h 2、t 、v ； 6實驗完畢，停止水泵，斷開電源，清掃場地。 五、實驗數據記錄與計算1 記錄計算有關數據 d 1= 1.4cm, d 2= 0.8 cm 實驗裝置編號no水箱液面標尺值0h = cm ，管軸線高程表尺值 h = cm 。2 試驗數據記錄