水力學(xué)實驗集合課件

1、武漢大學(xué)教學(xué)實驗報告 學(xué)院：水利水電學(xué)院 專業(yè)：水利水電工程 2013年6月6日實驗名稱動量方程驗證實驗指導(dǎo)老師楊小亭姓名趙志勇年級11級學(xué)號2011301580282成績一：預(yù)習(xí)部分 1：實驗?zāi)康?2:實驗基本原理 3：主要儀器設(shè)備（含必要的元器件，工具）一、實驗?zāi)康?測定管嘴噴射水流對平板或曲面板所施加的沖擊力。2將測出的沖擊力與用動量方程計算出的沖擊力進(jìn)行比較，加深對動量方程的理解。二、實驗原理應(yīng)用力矩平均原理如圖一所示：求射流對平板和曲面板的沖擊力。力矩平衡方程：，式中：F射流作用力；L作用力力臂；G砝碼重量；L1砝碼力臂。圖一 力矩平衡原理示意圖恒定總流的動量方程為若令，且只考慮其中

2、水平方向作用力，則可求得射流對平板和曲面的作用力公式為：式中：Q管嘴的流量；V管嘴流速；射流射向平板或曲面板后的偏轉(zhuǎn)角度。=90°時，。F平：水流對平板的沖擊力。=135°時，=180°時，二：實驗操作部分 1：實驗數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理 2：實驗操作過程（可用圖表示） 3結(jié)論三、實驗設(shè)備實驗設(shè)備及各部分名稱見圖二，實驗中配有=90°平面板和=135°及=180°的曲面板，另備大小量筒及秒表各一只。四、實驗步驟1記錄管嘴直徑和作用力力臂。2安裝平面板，調(diào)節(jié)平衡錘位置，使杠桿處于水平狀態(tài)（杠桿支點(diǎn)上的氣泡居中）。3啟動抽水機(jī)，使水箱充水并

3、保持溢流。此時水流從管嘴射出，沖擊平板中心，標(biāo)尺傾斜。加砝碼并調(diào)節(jié)砝碼位置，使杠桿處于水平狀態(tài)，達(dá)到力矩平衡。記錄砝碼質(zhì)量和力臂L1。4用體積法測量流量Q用以計算F理。5將平面板更換為曲面板（=135°及=180°），測量水流對曲面板的沖擊力并重新用體積法測量流量。6關(guān)閉抽水機(jī)，將水箱中水排空，砝碼從杠桿上取下，結(jié)束實驗。五、注意事項1量測流量后，量筒內(nèi)的水必須倒進(jìn)接水器，以保證水箱循環(huán)水充足。2測流量時，計時與量筒接水一定要同步進(jìn)行，以減小流量的量測誤差。3測流量一般測兩次取平均值，以消除誤差。六、實驗成果及要求1有關(guān)常數(shù)噴管直徑d=0.98cm， 作用力力臂L=8cm，

4、 實驗裝置臺號2：2記錄及計算（見表一）表一：記錄及計算表測次體積cm3時間s流量cm3/s平均流量cm3/s流速cm/s沖擊板角度°砝碼重量N×10-5力臂L1 cm實測沖擊力F實N×10-5理論計算沖擊力F理N×10-519507.90120.3124.2195.290490004.1240002500029957.79127.738957.31122.4124.6195.9135490007.5420004600049707.65126.859206.94132.6132.4208.2180490008.1550005000069807.41132

5、.3 3成果分析：將實測的水流對板的沖擊力與由動量方程計算出的水流對板的沖擊力進(jìn)行比較，計算出其相對誤差，并分析產(chǎn)生誤差的原因。=90°時，相對誤差=0.04=135°時，相對誤差=0.087=180°時，相對誤差=0.10三： 實驗效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）七、誤差分析1、水流可能并不是垂直射向擋水板2、力臂的測量精度不夠，而且用量筒配合計時器測流量的測定誤差較大八、思考題1F實與F理有差異，除實驗誤差外還有什么原因？ 答：砝碼的重量、重力加速度g，水的密度等都可能與給定值相差較大。2、實驗中，平衡錘產(chǎn)生的力矩沒有加以考慮，為什么？ 答：放水前，平衡錘用

6、來克服杠桿級擋板自重產(chǎn)生的力矩，使桿處于水平狀態(tài)，所以沒有加以考慮。、教師評語指導(dǎo)教師 年 月 日 武漢大學(xué)教學(xué)實驗報告 學(xué)院：水利水電學(xué)院 專業(yè)：水電工程 2013年5月27日實驗名稱管道局部水頭損失實驗指導(dǎo)老師楊小亭姓名趙志勇年級11級學(xué)號2011301580282成績一：預(yù)習(xí)部分 1：實驗?zāi)康?2:實驗基本原理 3：主要儀器設(shè)備（含必要的元器件，工具）一、實驗?zāi)康?、掌握測定管道局部水頭損失系數(shù)的方法。2、將管道局部水頭損失系數(shù)的實測值與理論值進(jìn)行比較。3、觀測管經(jīng)突然擴(kuò)大時旋渦區(qū)測壓管水頭線的變化情況和水流情況，以及其他各種邊界突變情況下的測壓管水頭線的變化情況。二、實驗原理由于邊界形

7、狀的急劇改變，水流就會與邊界分離出現(xiàn)旋渦以及水流流速分布的改組，從而消耗一部分機(jī)械能。單位重量液體的能量損失就是水頭損失。邊界形狀的改變有水流斷面的突然擴(kuò)大或突然縮小、彎道及管路上安裝閥門等。局部水頭損失常用流速水頭與與系列的乘積表示。式中：局部水頭損失系數(shù)。系數(shù)是流動形狀與邊界形狀的函數(shù)，即= f（Re，邊界形狀）。一般水流Re數(shù)足夠大時，可認(rèn)為系數(shù)不再隨Re數(shù)而變化，而看作常數(shù)。管道局部水頭損失目前僅有突然擴(kuò)大可采用理論分析，并可得出足夠精確的結(jié)果。其他情況則需要用實驗方法測定值。突然擴(kuò)大的局部水頭損失可應(yīng)用動量方程與能量方程及連續(xù)方程聯(lián)合求解得到如下公式：式中，A1和v1分別為突然擴(kuò)大上

8、游管段的斷面面積和平均流速；A2和v2分別為突然擴(kuò)大下游管段的斷面面積和平均流速。三、實驗設(shè)備實驗設(shè)備及各部分名稱如圖一所示。二：實驗操作部分 1：實驗數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理 2：實驗操作過程（可用圖表示） 3結(jié)論圖一 局部水頭損失實驗儀四、實驗步驟1、熟悉儀器，記錄管道直徑D和d。2、檢查各測壓管的橡皮管接頭是否接緊。3、啟動抽水機(jī)，打開進(jìn)水閥門，使水箱充水，并保持溢流，使水位恒定。4、檢查尾閥K全關(guān)時測壓管的液面是否齊平，并保持溢流，使水位恒定。5、慢慢打開尾閥K，使流量在測壓管量程范圍內(nèi)最大，待流動穩(wěn)定后，記錄測壓管液面標(biāo)高，用體積法測量管道流量。6、調(diào)節(jié)尾閥改變流量，重復(fù)測量5次。五、注

9、意事項1、實驗必須在水流穩(wěn)定后方可進(jìn)行。2、計算局部水頭損失系數(shù)時，應(yīng)注意選擇相應(yīng)流速水頭；所選量測斷面應(yīng)選在漸變流上，尤其下游斷面應(yīng)選在旋渦區(qū)的末端，即主流恢復(fù)并充滿全管的斷面上。六、實驗成果及要求1、有關(guān)常數(shù)。圓管直徑D=2.81 cm，圓管直徑d=1.39 cm2、記錄及計算（見表一）。 3、成果分析：將實測的局部水頭損失數(shù)與理論計算值進(jìn)行比較，試分析產(chǎn)生誤差的原因。 測次123456體積w (cm3)850940870880890880時間T (s)6.127.228.0912.3515.6929.09流量Q (cm3/s)138.89130.19107.5471.2656.7230.

10、25流速v1 (cm/s)88.9983.4268.9145.6636.3419.38流速v2 (cm/s)24.2722.7518.7912.459.915.29測壓管高度h1 (cm)25.426.228.430.931.632.7測壓管高度h2 (cm)26.827.529.231.231.832.8斷面1總水頭H1(cm)4.043.552.421.060.670.19斷面2總水頭H2(cm)0.300.260.180.080.050.01實測的局部水頭損失hj (cm)2.341.991.440.680.420.08實測的局部水頭損失系數(shù)0.580.560.600.640.630.4

11、2理論的局部水頭損失系數(shù)0.530.530.530.530.530.53實測的局部水頭損失系數(shù)平均值0.573、結(jié)論： 流量的大小對流量系數(shù)的測定影響較大，當(dāng)流量較小時，沿程水頭損失可以忽略。三： 實驗效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）七、誤差來源分析 誤差主要來源于流量測定時產(chǎn)生的誤差以及讀數(shù)誤差，另外，改變流量時，沒有等流量穩(wěn)定就開始讀數(shù)也會產(chǎn)生較大誤差。八、思考題1、試分析實測hj與理論計算hj有什么不同？原因何在？答：實測值受測量流量誤差的影響，流量較小時候誤差與理論值相差比較大。2、如不忽略管段的沿程水頭損失hj，所測出的值比實際的值偏大還是偏小？在使用此值是否可靠？答：偏大，使用此

12、值仍然可靠，3、在相同管徑變化條件下，相應(yīng)于同一流量，其突然擴(kuò)大的值是否一定大于突然縮小的值？答：一定，漩渦的阻力作用較管壁作用顯著，水頭損失更加明顯。4、不同的Re數(shù)時，局部水頭損失系數(shù)值是否相同？通常值是否為一常數(shù)？答：流量較小時候，即Re較小，此時系數(shù)主要受流態(tài)影響，所以系數(shù)不同；當(dāng)Re較大時候，系數(shù)主要受邊界條件影響，此時為常數(shù)。通常時，值為常數(shù)。教師評語指導(dǎo)教師 年 月 日 武漢大學(xué)教學(xué)實驗報告 學(xué)院：水利水電學(xué)院 專業(yè)：水利水電工程 2013年5月27日實驗名稱管流流態(tài)實驗指導(dǎo)老師楊小亭姓名趙志勇年級11級學(xué)號2011301580282成績一：預(yù)習(xí)部分 1：實驗?zāi)康?2:實驗基本原

13、理 3：主要儀器設(shè)備（含必要的元器件，工具）一：目的要求1.測定沿程水頭損失與斷面平均流速的關(guān)系，并確定臨界雷諾數(shù)。2.加深對不同流態(tài)的阻力和損失規(guī)律的認(rèn)識。二: 實驗原理 1. 列量測段1-1與2-2斷面的能量方程： 由于是等直徑管道恒定均勻流，所以 v1=v2，a1=a2，hw(1-2)=hf(1-2)，即沿程水頭損失等于流段的測壓管水頭差:hf=(z1+p2/a)-(z2+p2/a) 斷面1-1與2-2的測壓管接讀數(shù)為 h1 及h2 ，量測長度為L，則水力坡度 J=(h1-h2)sina/L 2.用體積法測定流量. 利用量筒與秒表，得到量筒盛水的時間T及T時間內(nèi)盛水的體積V。則流量Q=V

14、/T，相應(yīng)的斷面平均流速v=Q/A。3量測水溫，查相關(guān)曲線得運(yùn)動粘滯性系數(shù)或用下式計算：V=0.01775/(1=0.0337t+0.000221t2（cm2/s）式中t單位： 則可得到相應(yīng)于不同流速時的雷諾數(shù)：Re=ud/v三：實驗儀器 設(shè)備如圖213所示。另備打氣筒一個，量筒一個，秒表一只，溫度計一只（由實驗小組向?qū)嶒炇医栌茫D2-13 管流流態(tài)試驗簡圖二：實驗操作部分 1：實驗數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理 2：實驗操作過程（可用圖表示） 3結(jié)論四：實驗步驟1.打開水箱下的進(jìn)水閥向水箱充水，使水箱稍有溢水。再全開管道上的前閥與尾閥，以沖洗管道。2.反復(fù)開關(guān)尾閥，排出管道中空氣。3.從紊流做到層流

15、，將尾閥開到一定的開度，開始實驗，待水流穩(wěn)定后，測讀 h1 ,h1、W, T 便完成了第一個測次。爾后逐次關(guān)小尾閥，重復(fù)上述操作與測讀，一直做到管道出流幾乎成滴淋狀，方才做完了從紊流到層流的實驗過程。4.再從層流做到紊流，逐次開大尾閥，逐次測讀（若時間有限，可不做此步驟）。5.實驗過程中，每半小時量測一次水溫，取用水溫平均值。6.對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，以logJ為縱座標(biāo)，以logv為橫坐標(biāo)，在方格紙上點(diǎn)繪其關(guān)系曲線，再從該圖上確定出臨界流速值vk，從而計算出臨界雷諾數(shù)Rek的值，并標(biāo)明實驗成果線段的坡度，即為本次實驗的成果。五:注意事項 1.應(yīng)盡可能減少外界對水流的干擾，在實驗過程中，要保持

16、環(huán)境安靜，不要碰撞管道以及與管道有聯(lián)系的器件，要仔細(xì)輕巧地操作，尾閥開度的改變對水流也是一個干擾，因而操作閥門要輕微緩慢，而且切忌在關(guān)小的過程中有開大，或在開大的過程中有關(guān)小的現(xiàn)象發(fā)生。2.尾閥開度的變化不宜過大。當(dāng)接近臨界區(qū)Rek=(23002000)，更要細(xì)心操作，一個單程的量測（從紊流到層流；或從層流到紊流），應(yīng)做1520個以上的測次，預(yù)計全部實測的雷諾數(shù)約在5008000之間，但在雷諾數(shù)小于2500以下時約需10個測次才能保證實驗成果比較完滿。3.每調(diào)節(jié)一次尾閥，必須等待3分鐘，使水流穩(wěn)定后，方可施測。4.量測水溫時，要把溫度計放在量筒的水中來讀數(shù)，不可將它拿出水面之外讀數(shù)。六：量測與

17、計算 1實驗數(shù)據(jù) 管徑d= 2 cm； 管道過水面積A= 3.14 cm2； 量測段長度L= 500 cm； 水溫t= 19.5 ； 運(yùn)動粘性系數(shù)v= 0.010194 cm2/s，比壓計傾斜率sina=0.5 ;。 2. 數(shù)據(jù)記錄及計算表測次比壓計讀數(shù)水頭損失hf cm 水力坡度J體積Vcm3 時間T（s）流量Qcm3/s 流速Vcm/s Re logJlogv 1cm2cm1-2cm119.304.115.27.60.012678106.84118.43137.697305.2-1.89731.5763217.75.911.85.90.009838458.32101.56332.33626

18、5-2.23411.58315.68.918.034.020.008048899.1597.230.936067-2.101.49415.110.006.303.150.006307959.4084.626.925282-2.201.43514.211.084.442.220.0044485412.2969.522.124339-2.351.34613.812.112.771.380.0027689617.0752.516.713278-2.561.22713.712.342.481.240.0024883916.9349.615.773095-2.601.20813.512.482.361.

19、180.0023677516.6646.514.812906-2.631.17913.412.851.900.950.0019080619.0642.313.462640-2.721.131013.313.101.700.850.0017077019.6039.312.502452-2.771.101113.213.261.560.780.0015077120.1238.312.202394-2.811.091213.113.371.430.720.0014482022.6336.211.532262-2.871.061313.113.601.200.600.0012079022.1635.6

20、11.352227-2.921.051413.113.711.080.540.0010882924.4432.910.802119-2.971.031513.113.900.880.440.0008878024.1232.310.292019-3.061.011613.314.050.750.380.0007678026.6229.39.331830-3.120.971713.314.150.700.350.0007078427.5928.49.051776-3.150.961813.314.340.610.300.0006087834.4425.58.121593-3.220.91 3. 由

21、表格做出logJ與logv關(guān)系曲線。三： 實驗效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）七、思考題1、實驗成果評價答：當(dāng)Re大于上臨界值時，處于紊流區(qū)，Re小于下臨界值時，處于層流區(qū)，Re在二者之間時，處于過渡區(qū)2、為什么上下臨界雷諾數(shù)不一樣？ 答：因為層流區(qū)和紊流區(qū)之間存在過渡區(qū)，此時兩種流動都可能發(fā)生。3、若將管道傾斜放置，對臨界雷諾數(shù)是否有影響？為什么？ 答：有影響，若將管道傾斜，使水頭損失發(fā)生變化，水力坡度改變，圖像也將變成曲線，不容易確定臨界值。、教師評語指導(dǎo)教師 年 月 日 武漢大學(xué)教學(xué)實驗報告 學(xué)院：水利水電學(xué)院 專業(yè)：水電工程 2013年5月27日實驗名稱靜水壓強(qiáng)量測實驗指導(dǎo)老師楊小亭

22、姓名趙志勇年級11級學(xué)號2011301580282成績一：預(yù)習(xí)部分 1：實驗?zāi)康?2:實驗基本原理 3：主要儀器設(shè)備（含必要的元器件，工具）一、目的要求1、量測靜水中任一點(diǎn)的壓強(qiáng)；2、測定另一種液體的重率；3、要求掌握U形管和連通管的測壓原理以及運(yùn)用等壓面概念分析問題的能力。二、實驗設(shè)備實驗設(shè)備如下圖所示。二：實驗操作部分 1：實驗數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理 2：實驗操作過程（可用圖表示） 3結(jié)論三、實驗步驟及原理1、打開通氣孔，使密封水箱與大氣相通，則密封箱中表面壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)。那么開口筒水面、密封箱水面及連通管水面均應(yīng)齊平。2、關(guān)閉通氣孔，將開口筒向上提升到一定高度。水由開口筒流向密封箱，并影

23、響其它測壓管。密封箱中空氣的體積減小而壓強(qiáng)增大。待穩(wěn)定后，開口筒與密封箱兩液面的高差即為壓強(qiáng)差，這個水柱高度h也等于及，而U形管兩液面的壓差也應(yīng)等于。3、如果將開口筒向下降到一定高度，使其水面低于密封箱中的水面，則密封箱中的水流向開口筒。因此，密封箱中的空氣的體積增大而增強(qiáng)減小，此時，待穩(wěn)定后，其壓強(qiáng)差稱為真空，以水柱高度表示即為真空度：4、按照以上原理，可以求得密封箱液體中任一點(diǎn)A的絕對壓強(qiáng)。設(shè)A點(diǎn)在密封箱水面以下的深度為，1號管和3號管水面以下的深度為和，則：5、由于連通管和U形管反映著同一的壓差，故有：由此可以求得另一種深信體的容重：四、注意事項1、首先檢查密封箱是否漏氣（檢查方法自己考

24、慮）。2、開口筒向上提升時不宜過高，在升降開口筒后，一定要用手?jǐn)Q緊左邊的固定螺絲，以免開口筒向下滑動。五、量測與計算實測數(shù)據(jù)與計算（表1、表2）。 名 稱測壓管液面高程讀數(shù)液面高程1234567單 位厘米厘米厘米厘米厘米厘米厘米p0>pa121.1017.7021.1119.4523.2014.0017.30224.9517.7524.9417.1025.3012.1019.20p0<pa113.3517.5013.3023.7018.6017.6013.3028.2017.508.2026.6016.0020.3511.00表2 計算算序項 目p0>pap0<pa單位

25、121213.377.16-4.22-9.08厘米298323.498695.897578.697152.33431.2803.6-308.7-813.4498431.298803.697691.397186.55323.4695.8-421.4-847.768624.08485.48262.77997.2注：設(shè)A點(diǎn)在水箱水面下的深度h0A = 1厘米。六、結(jié)論 壓強(qiáng)差與高度差成正比三： 實驗效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）七、誤差來源分析 1、實驗儀器不精確，如通氣管氣密性不好等。 2、操作規(guī)范引起誤差。如鋼尺不垂直，桌面振動，液面未穩(wěn)定就讀數(shù)等。八、思考題 1、第1、2、3和第4、6號管

26、，可否取等壓面？為什么？ 答：第1、2、3號管可取等壓面，因為它們符合等壓面介質(zhì)連續(xù)條件，第4、6號管不能取等壓面，因為它們不符合等壓面介質(zhì) 2、第1、4、6和第1、3號中液面是否為等壓面，為什么？ 答：1、4、6號管中液面不為等壓面，因為P1=Pa，P4=P6=P0, PaP0, 1、3號管中液面為等壓面，因為P1=P3=Pa。、教師評語指導(dǎo)教師 年 月 日 武漢大學(xué)教學(xué)實驗報告 學(xué)院：水利水電學(xué)院 專業(yè)：水利水電工程 2013年5月27日實驗名稱流速量測（畢托管）實驗指導(dǎo)老師楊小亭姓名趙志勇年級11級學(xué)號2011301580282成績一：預(yù)習(xí)部分 1：實驗?zāi)康?2:實驗基本原理 3：主要儀

27、器設(shè)備（含必要的元器件，工具）一、實驗?zāi)康囊?、通過本次實驗，掌握基本的測速工具（畢托管）的性能和使用方法。2、繪制各垂線上的流速分布圖，點(diǎn)繪斷面上的等流速分布曲線，以加深對明槽水流流速分布的認(rèn)識。3、根據(jù)實測的流速分布圖，計算斷面上的平均流速v和流量Q測，并與實驗流量Q實相比較。二、主要儀器設(shè)備畢托管、比壓計及水槽。簡圖如下：畢托管測速示意圖三、實驗原理畢托管是由兩根同心圓的小管所組成。A管通頭部頂端小孔，B管與離頭部頂端為3d的斷面上的環(huán)形孔相通。環(huán)形孔與畢托管的圓柱表面垂直，因此它所測得的是水流的勢能，在測壓牌上所反映的水面差即為測點(diǎn)的流速水頭。二：實驗操作部分 1：實驗數(shù)據(jù)，表格及數(shù)

28、據(jù)處理 2：實驗操作過程（可用圖表示） 3結(jié)論為了提高量測的精度，將比壓計斜放成角，若兩測壓管水面之間的讀數(shù)差為，則有，從而可以求得測點(diǎn)的流速表達(dá)式：式中 C流速修正系數(shù)，對不同結(jié)構(gòu)的畢托管，其值由率定得之。本實驗使用的畢托管，經(jīng)率定C=1。1、垂線流速分布圖的畫法，垂線平均流速的計算將所測得的同一垂線各點(diǎn)流速，按選定的比例尺畫在坐標(biāo)紙上。槽底的底流為零，水面的流速矢端為水面以下各點(diǎn)流速矢端向上順延與水面相交的那一點(diǎn)。由水深線及各點(diǎn)流速矢端所圍成的矢量圖，即為垂線流速分布圖。顯然，流速分布圖的面積除以水深h，就是垂線的平均流速。垂線平均流速：式中 垂線平均流速（cm/s）；w垂線流速分布圖的面

29、積（cm2）；h水深（cm）。2、斷面平均流速的計算斷面平均流速：式中 v斷面平均流速（cm/s）；第i根垂線上的平均流速（cm/s）；n垂線個數(shù)。量測斷面垂線及測點(diǎn)布置圖垂線流速分布圖3、流量的計算實測的流量：式中 Q測實測流量（cm3/s）；v斷面平均流速（cm/s）；A過水?dāng)嗝婷娣e（c）。實驗流量從電磁流量計中讀出。四、方法步驟1、打開水槽的進(jìn)水閥門，調(diào)節(jié)尾門，將水深控制在20厘米左右。2、用測針測得水深h。如圖所示，在斷面上布置5條垂線，每條垂線布置5個測點(diǎn)。畢托管最高點(diǎn)宜在水面以下2厘米，最低點(diǎn)為畢托管的半徑（0.4厘米），其余各點(diǎn)均布其中。3、按所布置的垂線及測點(diǎn)位置逐步進(jìn)行測量。

30、例如：把畢托管首先放在第一條垂線上，即畢托管中心到槽邊壁的距離（B/10）厘米。接著把畢托管放到槽底，同時測讀固定畢托管測桿標(biāo)尺上的讀數(shù)，稍待穩(wěn)定后，再測讀比壓計上的讀數(shù)、，這就完成了第1個測點(diǎn)的工作。然后將畢托管依次提升，直至水面下2厘米那一點(diǎn)為止。其它各條垂線的測量方法同上述步驟一樣，并把各條垂線各測點(diǎn)相應(yīng)的距離和高度記錄在垂線流速分布測點(diǎn)表中。4、將測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理，并采用坐標(biāo)紙按一定的比例：（a）點(diǎn)繪各垂線上的流速分布圖。（b）點(diǎn)繪斷面上各等流速點(diǎn)的分布曲線。5、分析比較實測流量與實驗流量有何差別。五、注意事項1、測速之前，首先要對畢托管、比壓計進(jìn)行排氣。排氣方法：從比壓計三通

31、管注入有一定壓力的水流，使水和空氣由畢托管噴出，沖水約3分鐘左右將畢托管浸入防氣盒靜水中。然后打開三通管，在大氣壓強(qiáng)作用下比壓計測管中的水面下降，待降不便于測讀的位置時，用止水夾夾緊三通管。此時比壓計兩測管中的水面應(yīng)該齊平，否則要重新沖水排氣，直至兩管水面齊平后方能進(jìn)行測速工作。2、實驗過程中，為防止進(jìn)氣，畢托管不得露出水面。實驗結(jié)束后，將畢托管放入防氣盒靜水中，檢查是否進(jìn)氣，若比壓計兩管水面不平，說明所測數(shù)據(jù)有誤差，應(yīng)重新沖水排氣，重新施測。3、畢托管嘴必須正對流向。4、測讀時，視線應(yīng)垂直于比壓計的傾斜面，讀取彎液面的最低點(diǎn)讀數(shù)，當(dāng)測管中的水面上下脈動時，讀取平均值。六、量測與計算1、已知數(shù)

32、據(jù)由電磁流量計讀出實驗流量Q實水槽寬度B=60（cm）。畢托管直徑d=0.8（cm）。水壓計傾斜角=30°。重力加速度g=980（cm/s2）。2、實測數(shù)據(jù)與計算槽底測針讀數(shù) -3.64 厘米；測針尖接觸水面時的讀數(shù) 19.37 厘米；測針量得水深h= 23.01 厘米。垂線流速分布測定表垂線編號測點(diǎn)編號測點(diǎn)到槽底高度（cm）畢托管測桿讀數(shù)cm斜比壓讀數(shù)-cmcm測流流速ucm/s垂線平均流速cm/scmcm中垂線L=B/210.4000.4421.3519.302.051.02544.8267.2323.853.8922.1518.453.701.8560.2237.307.342

33、2.4618.114.352.17565.29410.7510.7922.4518.054.402.2065.67514.2014.2422.6117.904.712.35567.94617.6517.6922.6917.854.842.4268.87水面72.603、繪制垂線上的速度分布圖即z-u圖像圖像見本報告所附坐標(biāo)紙4、計算 三： 實驗效果分析（包括儀器設(shè)備等使用效果）七、思考題：1. 畢托管、比壓計排氣不凈，為什么會影響測量精度？答：畢托管、比壓計極其連通管道只有充滿被測液體才能滿足連續(xù)條件，才有可能測得真值；否則若有氣泡夾雜，會使測壓存在誤差。誤差值與氣柱高度和位置有關(guān)。對于非堵塞

34、性氣泡，雖不產(chǎn)生誤差，但若不將它排除，實驗過程中可能變成堵塞性氣柱而影響精度。2. 為什么必須將畢托管正對來流方向？如何判斷畢托管是否正對了流向？答：因為畢托管測流速是將來流的動能全部轉(zhuǎn)化成勢能，因此必須將畢托管正對來流方向。轉(zhuǎn)動畢托管，當(dāng)兩液柱高度差最大時的位置，就可判斷畢托管已正對了流向。3. 比壓計安放位置的高低，是否影響測量數(shù)據(jù)？為什么？答：不影響。因為比壓計測量的是兩個位置的壓強(qiáng)差，而與安放高度無關(guān)，所以，比壓計安放高度的高低，不影響測得的壓強(qiáng)差數(shù)據(jù)。八、誤差來源分析1、水槽內(nèi)水流未穩(wěn)定就開始測量，導(dǎo)致誤差偏大。2、畢托管嘴未正對水流，測得流速有誤差。、教師評語指導(dǎo)教師 年 月 日

35、大學(xué)教學(xué)實驗報告學(xué)院：水利水電學(xué)院 專業(yè)：水利水電工程 2013年 5月 27日 實驗名稱文丘里流量計及孔板流量計率定實驗指導(dǎo)教師楊小亭姓名趙志勇年級2011級學(xué)號2011301580282成績一、預(yù)習(xí)部分1 實驗?zāi)康? 實驗基本原理3 主要儀器設(shè)備（含必要的元器件、工具）1、 實驗?zāi)康模?1) 了解文丘里流量計和孔板流量計的原理及其實驗裝置。(2) 繪出壓差與流量的關(guān)系曲線，確定文丘里流量計和孔板流量計的流量系數(shù)值。2、 實驗基本原理： 文丘里流量計是在管道中常用的流量計，它包括收縮段、喉管、擴(kuò)散段三部分。由于喉管過水?dāng)嗝娴氖湛s，該斷面水流動能加大，勢能減小，造成收縮段前后斷面壓強(qiáng)不同而產(chǎn)生

36、的勢能差。此勢能差可由壓差計測得?？装辶髁坑嬙砼c文丘里流量計相同，根據(jù)能量方程以及等壓面原理可得出不計阻力作用時的文丘里流量計（孔板流量計）的流量計算公式：其中： 對于文丘里流量計：對于孔板流量計：根據(jù)實驗室設(shè)備條件，管道的實測流量Q實由體積法測出。在實際液體中，由于阻力的存在，水流通過文丘里流量計（或孔板流量計）時有能量損失，故實際通過的流量Q實一般比Q理稍小，因此在實際應(yīng)用時，上式應(yīng)予以修正，實測流量與理想液體情況下的流量之比稱為流量系數(shù)，即3、主要儀器：量筒、秒表溫度計各一個，其他設(shè)備如下圖所示：二、實驗操作部分 4. 實驗數(shù)據(jù)、表格及數(shù)據(jù)處理5. 實驗操作過程（可用圖表示）6. 結(jié)論

37、1. 實驗步驟（1） 熟悉儀器，記錄管道直徑D和d。（2） 啟動抽水機(jī)，打開進(jìn)水開關(guān)，使水進(jìn)入水箱，并使水箱保持溢流，使水位恒定。（3） 檢查尾閥K，壓差計液面是否齊平，若不平，則需排氣調(diào)平。（4） 調(diào)節(jié)尾閥K，依次增大流量和依次減小流量。量測各次流量相應(yīng)的壓差值。共做10次。用體積法測量流量。實驗過程注意事項（1） 改變流量時，需待開關(guān)改變后，水流穩(wěn)定（至少35分鐘），方可記錄。（2） 當(dāng)管內(nèi)流量較大時，測壓管內(nèi)水面會有波動現(xiàn)象。應(yīng)讀取波動水面的最高與最低讀數(shù)的平均值作為該次讀數(shù)。2. 實驗數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理（1） 有關(guān)常數(shù)圓管直徑D= 1.87cm，圓管直徑d= 1 cm 。（2） 實驗數(shù)據(jù)及計