水流流速场试验实验(河海港航)分解.doc

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水流流速场试验实验报告 实验目的和要求 水流是泥沙运动的主要动力,在与河床、建筑物之间的相互作用中起着决定性的因素。所以,掌握和了解水流结构极其运动变化规律,是研究和分析河床变形、建筑物相互作用的基础。 1、测量和研究顺直水槽段两侧水位的沿程变化规律。 2、测量和研究弯曲水槽段两侧水位的沿程变化规律。 3、测量和研究顺直水槽段水流流速沿程、沿水深的变化规律。 4、测量和研究弯曲水槽段水流流速沿程、沿水深的变化规律。 5、计算各流速测点的垂线平均流速,推求和研究垂线平均流速沿程、沿宽度的分布规律。 实验原理 在直线段布置4个测量断面,在过渡段、弯曲段、出口段分别布置一个断面,7个断面的编号从进口开始分别为断面1、2、3、4、5、6、7。各断面距进口的距离分别为178.6cm、294cm、584cm、850cm、1026.4cm、1146.4cm(沿弯道凹侧测量)、1286.4cm(沿弯道凹侧测量)。在每个断面处布置3个测流垂线,中间的那个测流垂线(垂线3)位于水槽中轴线上,两边的测流垂线(垂线1和垂线2)分别距水槽右侧、左侧21.5cm。其中断面1和断面5测垂线上相对水深为0.2h、0.4h、0.5h、0.6h、0.8h点处的流速,断面2、3、4、6、7测垂线相对水深为0.4h、0.6h、0.8h处的流速。通过各断面3个流速测点对流速的测量,可推求和研究水流流速沿程、沿水深的变化规律和垂线平均流速沿程、沿宽度的分布规律。 实验设备及仪器 主要实验设备及仪器包括试验水槽、刻度尺、旋浆式流速仪、采点箱。试验水槽是一座循环供水的多功能性水槽。水槽断面宽 l .2m,高0.4m,纵向长 16.6m,设有直线段 10m 和弯曲段 6.6m,弯曲段中轴线弯曲半径为 3m。 实验步骤 阅读和掌握实验目的、实验要求以及实验内容; 2、熟悉和掌握旋浆式流速仪的使用原理与操作方法; 3、开启水泵,调节水槽尾门 ,保持沿程水流恒定状态 ,并观测、记录水位; 4、分别在顺直水槽与弯曲水槽段设置测流断面,每个断面沿水槽宽度设置 3 个测流垂线,每条垂线沿水深测量和记录 3到5点流速。 5、根据实验结果,绘制出水位沿程分布图和流速垂向分布图; 6、计算整理试验结果,绘制出绘制出顺直水槽和弯曲水槽的垂线平均流速平面分布图。 实验数据记录、计算及绘制相关曲线 数据记录 水槽两侧水位测量数据记录,如下表1 各断面水位测量记录 断面 编号 断面距 进口距离/cm 左侧水位/cm 右侧水位/cm 1 178.6 14.5 14.5 2 294 14 14 3 584 13.5 13.5 4 850 13.8 13.8 5 1026.4 13 13.5 6 1146.4 14 14.5 7 1286.4 14 14.3 说明:向水流方向看去,左手边一侧为左侧. 表1 各断面流速测量数据记录 如下页表2 各断面流速测量记录 断面 编号 断面距 进口距离/cm 相对 水深 测点流速cm/s 垂线1 垂线3 垂线2 1 178.6 0.8h 25.9 21.4 23.7 0.6h 14 19.1 26.3 0.5h 20 14.3 17.2 0.4h 26.8 22 28.6 0.2h 21.5 15.4 26.8 2 294 0.8h 23.1 18.3 28.6 0.6h 17.7 20.2 22.9 0.4h 15.1 20.6 24 3 584 0.8h 19.1 21.7 24.6 0.6h 14.5 21.1 24.8 0.4h 18.9 18.3 20.2 4 850 0.8h 14.9 18.3 26.8 0.6h 22.5 21.7 27.4 0.4h 20 18.9 24.2 5 1026.4 0.8h 16.6 25.4 30.5 0.6h 14.9 24.2 27.1 0.5h 13.4 22.5 25.1 0.4h 22.2 22.9 34.8 0.2h 17.2 19.4 21.4 6 1146.4 0.8h 24.8 24.6 31.6 0.6h 13.4 17.2 20 0.4h 17.2 18 25.1 7 1286.4 0.8h 18.3 21.7 23.1 0.6h 17.2 21.1 25.7 0.4h 16 21.4 24.6 说明:1、这里的“相对水深”指的是距离水底的水深。 2、垂线3是位于水槽中轴线上的测流垂线;垂线1和垂线2分别是靠近右侧和左侧的测

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