1 / 22
文档名称:

最新土木工程流体力学实验报告答案.doc

格式:doc   大小:168KB   页数:22页
下载后只包含 1 个 DOC 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

最新土木工程流体力学实验报告答案.doc

上传人:朱老师 2022/2/23 文件大小:168 KB

下载得到文件列表

最新土木工程流体力学实验报告答案.doc

文档介绍

文档介绍:土木工程流体力学实验报告答案
2
实验一 管路沿程阻力系数测定实验
为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失?如实验管道安装成倾斜,是否影响实验成果?
现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明失较突然缩小损失约大一倍,即。
接近于1时,突然扩大的水流形态接近于逐渐扩大管的流动,因而阻力损失显著减小。
2.结合流动仪演示的水力现象,分析局部阻力损失机理何在?产生突扩与突缩局部阻力损失的主要部位在哪里?怎样减小局部阻力损失?
7
流动演示仪1-7型可显示突扩、突缩、渐扩、渐缩、分流、合流、阀道、绕流等三十多种内、外流的流动图谱。据此对于局部阻力损失的机理分析如下:
从显示的图谱可见,凡流道边界突变处,形成大小不一的漩涡区。漩涡是产生损失的主要根源。由于水质点的无规那么运动和剧烈的紊动,相互磨擦,便消耗了局部水体的自储能量。另外,当这局部低能流体被主流的高能流体带走时,还须克服剪切流的速度梯度,经质点间的动能交换,到达流速的重新组合,这也损耗了局部能量。这样就造成了局部阻力损失。
从流动仪可见,突扩段的漩涡主要发生在突扩断面以后,而且与扩大系数有关,扩大系数越大,漩涡区也越大,损失也越大,所以产生突扩局部阻力损失的主要部位在突扩断面的后部。而突缩段的漩涡在收缩断面均有。突缩前仅在死角区有小漩涡,且强度较小,而突缩的后部产生了紊动度较大的漩涡环区。可见产生突缩水头损失的主要部位是在突缩断面后。
从以上分析可知,为了减小局部阻力损失,在设计变断面管道几何边界形状时应流线型化或昼接近流线形,以防止漩涡的形成,或使漩涡区尽可能小。如欲减小管道的局部阻力,就应减小管径比以降低突扩段的漩涡区域;或把突缩进口的直角改为圆角,以消除突缩断面后的漩涡环带,可使突缩局部阻力系数减小到原来的
9
~。突然收缩实验管道使用年份长以后,实测阻力系数减小,主要原因也在这里。
9
实验三 流体静力学实验
三、实验分析与讨论
1.同一静止液体内的测压管水头线是根什么线?
测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。
2.当pB<0时,试根据记录数据确定水箱内的真空区域。
,相应容器的真空区域包括以下三个局部:
〔1〕过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占区域,均为真空区域。
11
〔2〕同理,过箱顶小不杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。
〔3〕在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。
3.假设再箅一根直尺,试采用另外最简便的方法测定。
最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度和,由式 ,从而求得。
11
4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?
设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算
式中,为外表张力系数;为液体容量;为测压管的内径;为毛细升高。常温的水,,。水与玻璃的浸润角很小,可以认为。于是有
〔、均以计〕
一般来说,当玻璃测压管的内径大于10时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机下班玻璃作测压管时,浸润角较大,其较普通玻璃管小。
如果用同一根测压管测量液体相对压差值,那么毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。
13
5.过C点作一水平面,相对管1、2、5及水箱中液体而言,这个水平面是不是等压面?哪一部液体是同一等压面?
不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具有以下5个条件的平面才是等压面:〔1〕重力液体;〔2〕静止;〔3〕连通;〔4〕连通介质为同一均质液体;〔5〕同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件〔4〕,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是水平面。
13
6.?
观闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻