流体力学(水力学) 实验指导书 黎 强 张永东 编 西南大学工程技术学院建筑系 二零零八 年 九 月 1 流体力学综合实验台简介 流体力学综合实验台为多用途实验装置,其结构示意图如图1 所示。 图1 流体力学综合试验台结构示意图 1 .储水箱 2 .上、回水管 3 .电源插座 4 .恒压水箱 5 .墨盒 6 .实验管段组 7 .支架 8 .计量水箱 9 .回水管 1 0 .实验桌 利用这种实验台可进行下列实验: 一、 雷诺实验; 二、 能量方程实验; 三、 管路阻力实验;1 .沿层阻力实验2 .局部阻力实验; 四、孔板流量计流量系数 和 文丘里流量系数的测定方法; 五、 皮托管测流速和流量的方法。 2 一、 雷诺实验 1.实验目的 (1)观察流体在管道中的流动状态; (2)测定几种状态下的雷诺数; (3)了解流态与雷诺数的关系。 2.实验装置 本实验的实验装置为:(1)流体力学综合实验台;(2)雷诺实验台。 在流体力学综合实验台中,雷诺实验涉及的部分有高位水 箱、雷诺数实验管、阀门、伯努力方程实验管道、颜料水(蓝墨水)盒及其控制阀门、上水阀、出水阀,水泵和计量水箱等,秒表及温度计自备。 雷诺实验台部件种类同综合实验台雷诺实验部分。 3.实验前准备 (1)、将实验台的各个阀门置于关闭状态。开启水泵,全开上水阀门,把水箱注满水,再调节上水阀门,使水箱的水有少量溢流,并保持水位不变。 (2)、用温度计测量水温。 4.实验方法 (1)、观察状态 打开颜料水控制阀,使颜料水从注入针流出,颜料水和雷诺实验管中的水迅速混合成均匀的淡颜色水,此时雷诺实验管中的流动状态为紊流;随着出水阀门的不断的关小,颜料水与雷诺实验管中的水渗混程度逐渐减弱,直至颜料水与雷诺实验管中形成一条清晰的线流,此时雷诺实验管中的流动为层流。 (2)测定几种状态下的雷诺系数 全开出水阀门,然后在逐渐关闭出水阀门,直至能开始保持雷诺实验管内的颜料水流动状态为层流状态。按照从小流量到大流量的顺序进行实验,在每一个状态下测量体积流量和水温,并求出相应的雷诺数。 实验数据处理举例: 设某一工况下具体积流量 Q=3.467×10-5m3/s,雷诺实验管内径 d=0.014m,实验水温 T=5℃,查水的运动粘度与水温曲线,可知微 v =1.519×10-6m2/s 。 3 水流t=5度 流 速 smFQV/255.0014.0410467.325 Re 雷诺数 2 0 7 510519.1/225.0014.0/Re6 vdV...