水力学(流体力学)实验指导书.doc

水力学（流体力学） 实验指导书 编著：刘凡 河北工程大学 目录 1、静水压强实验--------------------------------------------------------3-5页 2 平面静水总压力实验-------------------------------------------- - 6-9页 3、文丘里流量计实验------------------------------------------------10-12页 4、雷诺实验------------------------------------------------------------12-14页 5、管道沿程水头损失实验-----------------------------------------15-16页 6、局部管道水头损失实验----------------------------------------17-19页 7、流线演示实验-----------------------------------------------------20-21页 8、伯努利实验---------------------------------------------------------20-21页 9、涡流系列演示实验------------------------------------------------22-24页 实验一 静水压强实验 实验目的 加深对水静力学基本方程物理意义的理解，验证静止液体中，不同点对于同一基准面的测压管水头为常数（即z+）。 学习利用形管测量液体（油）的密度。 建立液体表面压强，的概念，并观察真空现象。 测定在静止液体内部A、B两点的压强值 实验设备 在一全透明有机玻璃箱内注入适量的水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压筒相连。水箱顶部装有排气阀，可与大气相通，用以控制容器内液体表面压强。U形管压差计所装液体为油，，通过升降调压筒可调节水箱内液体的表面压强，另升降调压筒下降时，吸管可将量杯中水吸上来可验证有机玻璃箱为负压，如图所示。 静水压强仪设备图 实验原理 在重力作用下，水静力学基本方程为 表明：当质量力仅为重力时，静止液体内部任意点对同一基准面的与两项之和为常数。 重力作用下，液体中任一点静水压强 ， 为液体表面压强。 为正压；为负压，负压可用真空压强或真空高度表示： 重力作用下，静止均质液体中的等压面是水平面。利用互相连通的同一种液体的等压面原理，可求出待求液体的密度。 实验步骤 熟悉仪器，选基准面，测记A、B点高度数值并记录。 将调压筒放置适当高度，打开排气阀、K2、K3，使水箱内的液面与大气相通， 此时液面压强=。待水面稳定后，观察各U形压差计的液面位置，以验证等压面原理。关闭排气阀和与量杯相通的阀门K2，与测压管相通的阀门K3打开不变。 3、将调压筒缓慢加压升至某一高度，此时水箱内液面压强。U形管出现压差，在加压的同时，观察右侧A、B管的液柱上升情况，以及各测压管的液面高度变化并测记各测压管的液面标高，记录数据。 4、继续提高调压筒，重复两次。 打开排气阀、K2使之与大气相通，将调压筒移动到适当的位置，待液面稳定后再关闭，与量杯相通的阀门K2打开不变。 将调压筒降低至某一高度。此时。观察各测压管的液面高度变化并测记各测压管的液面标高，记录数据。并观察量杯吸水管中的变化即负压（真空）现象，重复两次。 将调压筒升至适当位置，打开排气阀，实验结束。 五、数据处理及要求 选基准面： 记录A、B两点高程： ▽A= ▽B= 实验数据记录表 实验 条件 序 号 测压管液面（㎝） ▽1 ▽2 ▽3 ▽4 ▽5 ▽6 Za+Pa/r Zb+Pb/r P0=pa 1 P0pa 1 2 3 P0pa 1 2 3 要求： 1.计算在三种情况下A 点B点绝对压强、相对压强。 2.计算在三种情况下水箱自由面上的压强。 3.测定油的密度，对两种实验结果进行比较。 4.通过观察现象和测量结果验证A,B两点Z+P/r=C 实验二 平面静水总压力实验 一、实验目的 1、掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。 2、验证平面静水压力理论。 二、实验设备 在自循环水箱上部安装一敞开的矩形容器，容器通过进水开关，放水开关与水箱相连。容器上部放置一扇形体相连的平衡杆，如图1所示。 图1 静水总压力实验仪 三、实验原理 作用在任意形状平面上的静水