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水力学实验. —— 水力学教研室. 实验 2.1 验证液体静力学基本方程. 一 . 实验目的. 1. 通过实验加深理解水静力学基本方程的物理意义和几何意义 。 2. 加深理解基本概念；观察静止液体中任意两点的测压管水头。 3. 测量液体表面压强 , 且观察真空现象。 4. 学习测量液体比重. 二：实验仪器和设备. 三：实验原理及计算公式. 在重力作用下处于静止状态的液体基本方程为. 对于有自由表面的液体. 液体表面压强等于大气压强时称无压。. 液体表面压强大于大气压强时称正压。. 液体表面压强小于大气压强时称负压 。. 式中.
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水力学实验 ——水力学教研室
一.实验目的 1. 通过实验加深理解水静力学基本方程的物理意义和几何意义 。 2.加深理解基本概念；观察静止液体中任意两点的测压管水头。 3.测量液体表面压强,且观察真空现象。 4.学习测量液体比重
三：实验原理及计算公式 在重力作用下处于静止状态的液体基本方程为 对于有自由表面的液体 液体表面压强等于大气压强时称无压。
液体表面压强大于大气压强时称正压。 液体表面压强小于大气压强时称负压。 式中 －单位质量液体相对于基准面所具有的位置水头 －单位质量液体所具有的压力水头 －液体的容重 －液体内任一点的静压强 －液体表面的压强 －大气压强 －液体内任一点到液体表面的距离
四：实验步骤和方法 1.熟悉仪器，记下测点的位置高度。 2.把调压有机玻璃筒放到适当的位置，开通阀12，调节水箱内的水位与调压有机玻璃筒内的水面齐平，测出并记下相关数据。 3.关闭阀12，把调压有机玻璃升高到一定的位置，待稳定后，分别读出并记录相关数据。 4.打开阀12，待密闭水箱内的液面稳定后，关闭阀12，然后把调压有机玻璃筒降低到一定的位置，待稳定后，读出并记下相关数据。 5.把调压有机玻璃升到合适的位置，打开通气阀，试验结束。清理现场。
一.实验目的 1.了解文丘里流量计测流量的原理及其简单构造。 2.找出压差和流量的关系，率定文丘里流量计，从而确定文丘里流量计的系数 u 。
三：试验原理 文丘里流量计是在管道中常用的流量计。包括三个部分。对理想流体，由于端面的变化会产生压差，在Q不同时，压差也步同，其关系如下： 其中 d0－收缩段前管道直径（cm) d1－喉道直径（cm)
试验中只要测得H即可求得通过的流量。但是在实际液体中，由于粘滞力的存在，水流通过文丘里流量计时有能量损失，故实际通过的Q一般比Q0稍小，因此在实际应用时，上式应予以修正，实际流量与理想流体情况下的流量之比为流量系数，即试验中只要测得H即可求得通过的流量。但是在实际液体中，由于粘滞力的存在，水流通过文丘里流量计时有能量损失，故实际通过的Q一般比Q0稍小，因此在实际应用时，上式应予以修正，实际流量与理想流体情况下的流量之比为流量系数，即 文丘里流量计的率定，在某种意义上说，就是测定 u 值。因此实际通过的流量表示为：
1.记录有关数据。 2.检查比压计装置是否水平，如不水平可用底脚螺丝校正。 3.检查比压计两液面是否在同一水平面上，如不在同一水平面上则需排气调整。 4.打开流量调节阀门，放入最大流量，待流动稳定后，记录比压计的读数，测量流量。 5.调节阀门，改变流量（逐渐减小），重复上述步骤5－8次。 四：实验方法与步骤
五：注意事项 1.改变流量时，需要待稳定之后（至少3－5分钟）方可记录数据。 2.试验中如果使用的是水银比压计，计算时要换算称水柱高。其关系如下：
一：实验目的 1.了解毕托管的构造和测速的基本原理。 2.掌握毕托管测量点流速的方法。 3.测定闸下出流 收缩断面处的流速分布。
（1）实验水槽（2）测针 （3）毕托管 （4）斜比压计 （5）可上、下移动的活动支架 二:实验设备仪器
水在流动过程中总是遵循机械能转化与守恒定律，但对每一种具体的水流情况，她的三种机械能之间究竟怎么发生转化，这就取决于水流的具体的边界条件。水在流动过程中总是遵循机械能转化与守恒定律，但对每一种具体的水流情况，她的三种机械能之间究竟怎么发生转化，这就取决于水流的具体的边界条件。 三：实验原理 当水流受到迎面物体的阻碍，被迫向周边分流时，在物体表面上受到水流顶冲的A点（如图5－12）所示水流的流速为零，叫做水流的驻点。在驻点处的水流的动能全部转化为压能。 图5－12
简单的毕托管就是一根弯称90度的开口的细管。测量某点的流速时，将弯管的一端放在A点，正对来流方向，如图5－12所示。这时由于受水流顶冲，管内的水面上升至H高度。A点为驻点，H包括了A点在未受毕托管阻碍时动水压强水头 与该点的动能转化而成的压能，即A点的流速水头 ，这样 如果把A点原来的动水压强水头（ ）也测出来，则
1.熟悉设备，记录相关数据 。 2.按照要求检查系统有无气泡。 四：试验方法与步骤 3.打开进水阀，放水入明槽中，使槽内保持适当的水深。 4.把毕托管连同毕托勺仪器放入水中，细心拿开勺，开始量测，待流量稳定后记录斜压差计读数。 5.调节毕托管的位置，测出并记录相关数据。 6.测量断面的水深，记录量水堰水位读数。 7.实验完毕后，将毕托管放入盛水的毕托勺中，检查斜压差计的水面是否在同一水平明上。如果不在，说明测量过程中已进气，应重新排气，重做实验。
五：注意事项 1.在测量点流速时毕托管探头应正对水流方向。 2.试验过程中，毕托管头部不能露出水面以免进气。
一：实验目的 1.水流在管内作恒定流动的情况下，当管道断面改变时，观察动能与势能的变化： 2.测定各断面单位质量水体的位置水头（ )、 压强水头 ( ）和流速水头（ ），从而加深对伯诺里方程的了解。
主要的实验仪器包括:台秤、秒表、集水箱。 二：实验设备
理想不可压缩流体在重力场中沿管作恒定流动时，液体流动遵循伯努力能量方程：理想不可压缩流体在重力场中沿管作恒定流动时，液体流动遵循伯努力能量方程： 三：试验原理 （3－5） 即单位质量流体的位置势能、压强势能、和动能的总和沿流线为一个常数。式中Z 为位置水头；P/r为压强水头；Z+P/r为测压管水头； 为流速水头。 实际上，流体都具有粘性，水流也不例外，它在流动过程中有能量损失。在这种情况下，对于实际的粘性流体，伯努力方程为：
1.熟悉试验设备，记录各断面尺寸及测点位置。1.熟悉试验设备，记录各断面尺寸及测点位置。 2.关闭阀门K1，慢慢开启阀门K1，观察各点上的测管水面是否在同一水平面上，否则需要排气调平； 3.开启K1，调节流量，稳定后（3－5分钟）记录各测压管读数，并用重叠法测量流量（流量要求测两次，相对误差不超过0.1％）； 4.改变K1开度，重复实验步骤3。 四：试验步骤
1.阀门开启一定要缓慢，并注意测压管中水位的变化，不要使测压管水面下降太多以免空气倒吸入管路系统，影响试验进行；1.阀门开启一定要缓慢，并注意测压管中水位的变化，不要使测压管水面下降太多以免空气倒吸入管路系统，影响试验进行； 2.阀门开启后一定要待流量稳定后才能读数； 3.流速较大时，测管水面有跳动现象，读数时一律取平均值； 4.试验结束时，关闭阀门K1，检查测管水明是否保持齐平，如不齐平，表示有气泡阻塞，使试验结果不正确，要赶走气泡后重做。 五：注意事项
一：实验目的 1.观察流动的层流型态和紊流型态，观察液体层流时的流速分布，从而对粘性流体的流动获得感性认识。 2.通过实验理解判定流动型态的无量纲参数Re（雷诺数）的物理意义，量测下临界雷诺数，并找出不同流态的阻力规律。
1.水箱；2.一根长玻璃管；3.两根测压管；4.一个量筒；5.秒表；6.有控制阀的染色水瓶。1.水箱；2.一根长玻璃管；3.两根测压管；4.一个量筒；5.秒表；6.有控制阀的染色水瓶。 二：试验设备及仪器
1.流动现象 由于水流流态的可视性，在管中装置一着色喷射装置，观察流速变化时，流动的特性。水流流速升高过程中，我们可以依次看见不同的流态，分别如下图（a),(b),(c) 三：实验原理及实验现象
2.计算公式 式中 Re－雷诺数 V－管路中的平均流速 d－管路的直径 v－运动粘滞系数 V－集水量 T－集水时间
1.试验前准备 四：实验方法和步骤 （1）记录已知数据，管径与水温 （2.）开启进水阀，关闭流量调节阀，使水箱充满水并保持溢流，3－5分钟后便可稳定。 （3）检查测压管水面是否在同一水平面上，不在的话说明系统有气泡存在，排气后方可调平。 2.流动型态演示 （1）慢慢开启流量调节阀，使通过微小流量，保持水流稳定，然后打开染色水阀，避免任何干扰震动，这时染色水成直线流动，水流作层流运动；
（2）轻轻地调大调节阀，逐步增大管内流量，可以观察到：染色线开始波动，呈现断裂卷曲，逐渐形成漩涡，最后极度紊动，色线扩散看不见了，此时管内水流已成紊流流态。（2）轻轻地调大调节阀，逐步增大管内流量，可以观察到：染色线开始波动，呈现断裂卷曲，逐渐形成漩涡，最后极度紊动，色线扩散看不见了，此时管内水流已成紊流流态。 （3）在确定管内水流为紊流流态时，进行反调上述过程，即轻轻地逐渐调小调节阀门，可以观察到紊流向层流转变过程，稳定的水色线出现时，水流恢复到层流。 3.下临界雷诺数的测定 （1）制造紊流流态，稳定后记录相关数据； （2）逐渐调小流量，重复上述步骤（1），要求紊流区7－8点，层流区4点； （3）试验完毕，依次关闭颜色阀门、调节阀门，检查两测压管水面是否齐平。
五：注意事项 1.水箱内应始终保持溢流； 2.开启阀门要轻且缓； 3.调节阀门只允许向一边旋转，不能逆转； 4.注意避免任何扰动； 5.测流量时要求时间尽量长一些。
1.深入了解圆管在流动下的水头损失变化规律，学会整理经验公式的方法；1.深入了解圆管在流动下的水头损失变化规律，学会整理经验公式的方法； 一：实验目的 2.学会测定管路沿程阻力系数的方法，并找出它的变化规率。
对于均匀断面的水平管路，沿程水头损失由下式给出：对于均匀断面的水平管路，沿程水头损失由下式给出： 三：实验原理及计算公式 式中
1.熟悉试验设备，记录有关数据，安装好比压计，检查液面是否齐平；1.熟悉试验设备，记录有关数据，安装好比压计，检查液面是否齐平； 2.打开K1，使流量达到比压计的最大量程，待稳定后记录数据； 3.逐渐关闭流量控制阀，使比压计的值等值下降，做15次，每次都是待稳定后读数； 4.实验完成后，关闭流量调节阀，检查比压计是否进气，看两测压管内液体是否齐平。若不平需排气后重做实验。 四：试验步骤
五：注意事项 1.试验前应先了解泵房内水塔平水槽是否由溢流； 2.由于水流紊动的原因，比压计液面由微小值跳动，当流速较大时尤为显著。这时可读上下跳动范围的平均值，或者由二人同时测读比压计左右两管液面。如果时间允许，可多测几次，取平均值。
1.掌握管路中侧定局部阻力系数的方法； 一：试验目的 2.把测定的突然扩大局部阻力系数值与理论计算值比较，把转弯处局部阻力系数数值与经验计算值比较。
测量仪器：（1）斜比压计、（2）量水堰、（3）跟踪式水位仪。测量仪器：（1）斜比压计、（2）量水堰、（3）跟踪式水位仪。 二：试验设备
1.管路中的突然扩大能量损失 三：试验原理及计算公式
1.熟悉设备仪器，试验流程，记录有关数据； 2.检查比压计液面是否齐平，不齐平说明有气泡，需要将气泡排除，直到两侧液面齐平为止； 3.慢慢流量调节阀，使流量在比压计的量程范围内为最大，待稳后记录相关数据； 4.把斜压计最大读数分成5份，调节流量使比压计读数按0.2最大量程等幅下降，重复5次，每次记下相关数据。 5.实验完成后，关闭调节阀，检查比压计两液面是否齐平，若不平，排气后重做实验。 四：试验步骤与方法
五：注意事项 记录比压计的读数时，注意不要把次序搞错，沿水流方向，h1为干扰前的测点， h2为干扰后的测点。
1.观察水跃的水流现象，了解水跃类型及其结构的基本特征；1.观察水跃的水流现象，了解水跃类型及其结构的基本特征； 2.验证矩形平底渠道闸下出流（或溢流坝泄流）的水跃理论； 3.运用动量原理估算水流对闸门（溢流坝）的水平力；运用比能原理估算在水跃区间的水头损失和损失功率。 一：试验目的
