文档介绍：流体基础实验
指导书与报告
专业——班级——
学号——姓名——
中国计量学院
计量测试工程学院
目录
(一)、雷诺实验………………………………………(1)
(二)、文透利流量计实验……………………………(5)
(三)、沿程水头损失实验……………………………(10)
(四)、局部水头损失实验……………………………(19)
(五)、自循环流动演示仪实验指导(演示…………(26)
(六)、毕托管测速……………………………………(34)
(一) 雷诺实验
一、实验目的要求
1、观察层流、紊流的流态及其转换特征;
2、测定临界雷诺数。掌握园管流态判别准则:
3、学习经典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法,并了解其实用意义。
二、实验装置
。
自循坏雷诺实验装置图
1、自循环供水器;2、实验台;3、可控硅无级调速器;4、恒压水箱
5、有色水水管; 6、稳水孔板;7、溢流板;8、实验管道;
9、实验流量调节阀;
供水流量由无级调速器调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度。以提高进口前水体稳定度。
本恒压水箱还设有多道稳水隔板,可使稳水时间缩短到3—5分钟。有色水经有色水水管5注入实验管道8,可根据有色水散开与否判别流态。为防止自循环水污染,有色指示水采用自行消色的专用色水。
三、实验原理
四、实验方法与步骤
1、测记本实验的有关常数。
2、观察两种流态。
打开开关3使水箱充水至溢流水位,经稳定后,微微开启调节阀9,并注入颜色水于实验管内。使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态,然后逐步开大调节阀,通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征。待管中出现完全紊流后,再逐步关小凋节阀。观察由紊流转变为层流的水力特征。
3、测定下临界雷诺数。
(1)、将调节阀打开,使管中呈完全紊流,再逐步关小调节阀使流量减小,当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时,即为下临界状态;
(2)、待管中出现临界状态时,用体积法或电测法测定流量;
(3)、根据所测流量计算下临界雷诺数,并与公认值(2320)比较,偏离过大,需重测;
(4)、重新打开调节阀,使其形成完全紊流,按照上述步骤重复测量不少于三次;
(5)、同时用水箱中的温度计测记水温,从而求得水的运动粘度。
注意:
a、每调节阀门一次,均需等待稳定几分钟;
b、关小阀门过程中,只许渐小,不许开大;
c、随出水流量减小,应适当调小开关(右旋),以减小溢流量引发的扰动。
4、测定上临界雷诺数。
逐渐开启调节阀,使管中水流由层流过渡到紊流,当色水线刚开始散开时,即为上临界状态。测定上临界雷诺数l~2次。
五、实验成果及要求
1、记录、计算有关常数: 实验装置台号No__________
管径= cm; 水温= C
运动粘度=
计算常数
2、整理、记录计算表
实验
次序
颜色水线形态
水体积
时间
T(s)
流量
雷诺数
阀门开度
备
注
1
2
3
4
5
6
实测下临界雷诺数(平均值) =
注:色水形态;稳定直线稳定略弯曲、直线摆动直线抖动、断续、完全敞开。
六、实验分析与讨论
1、流态判据为何采用无量纲参数, 而不采用临界流速?
2、为何认为上临界雷诺数无实际意义。而采用下临界雷诺数作为层流与紊流的判据?
实测下临界雷诺数为多少?
3、雷诺实验得出的园管流动下,临界雷诺数为2320。而目前有些教科书中介绍采用的下临界雷诺数是2000,原因何在?
4、试结合紊动机理实验的观察,分析由层流过渡到紊流的机理何在?
5、分析层流和紊流在运动学特性和动力学特性方而各有何差异。
(二) 文丘里流量计实验
一、实验目的要求
1、通过测定流量系数,掌握文丘里流量计量测管道流量的技术和应用气——水多管压差计量测压差的技术;
2、通过实验与量纲分析,了解应用量纲分析与实验结合研究水力学问题的途径,进而掌握文丘里流量计的水力特性。
二、实验装置
。
文丘里流量计实验装置图
1、自循环供水器: 2、实验台; 3、可控硅无级调速器: 4恒压水箱;
5、溢流板; 6、稳水孔板; 7、文丘里实验管段; 8、测压计气阀;
9、测压计; 10、滑尺; ll、多管压差计; 12、实验流量调节阀;
在文丘里流量计的两个测量断面上,分别有4个测压孔与相应的均压环连通,经均压环均压后的断面压强由电测仪量测量。
三、实验原理
根