工程流体力学实验指导书.pdfVIP

工程流体力学实睑指导书

谢振华编

北京科技大学

土木与环境工程学院

2003年9月

前

言

工程流体力学实验是《工程流体力学》课程教学的要环节。通过实验，

可以对课堂讲授的理论知识加以巩固和进一步的验证，加强理论和实践的结合,

同时可以培养学生实际动手能力和分析问题、解决问题的能力，为今后的科学

研究打下基础。

本实验指导书是根据教学大纲的要求，并结合实验室的具体设备编写的。

实验内容包括水静压强实验，不可压缩流体定常流动动量方程实验，雷诺实验,

管路沿程阻力实验，管路局部阻力实验，毕托管测速实验，文丘里流量计实验。

这些实验可以使学生把握流体力学的实验技术和测量技巧，为进行科学实验研

究做准备。

由于编者水平有限和实验设备的限制，书中不足之处在所难免，敬请读者

批评指正。

编者

2003年7月

目录

实验1水静压强实验1

实验2不可压缩流体定常流动动量方程实验3

实验3雷诺实验6

实验4管路沿程阻力实验8

实验5管路局部阻力实验12

实验6毕托管测速实验15

实验7文丘里流量计实验17

实验1水静压强实验

一、实验目的

1.加深懂得流体静力学基本方程及等压面的概念。

2.懂得封闭容器内静止液体表面压强及其液体内部某空间点的压强。

3.观察压强传递现象，

二、实验装置

实验装置如图1.1所示。

图1.1水静压强实验装置图

三、实验原理

对密封容器（即水箱）的液体表面加压时，设液体表面压强为Po,则PoH，p”为大

气压强。从U形管中可以看到有压差产生，U形管与密封水箱上部连通的一面，液面下降,

而与大气相通的一面，液面上升。密闭水箱内液体表面压强p0为：

Po=Pa+浊

式中7——液体的度；

h——U形管中液面上升的高度。

当密闭水箱内压强P0下降时，U形管内的液面出现相反的现象，即PoVPa，这时密闭

水箱内液面压强Po为：

Po=07一汝

式中h——U形管中液面下降的高度。

四、实验步骤

1.关闭排气阀，用加压器缓慢加压，U形管显现压差在加压的同时，观察左侧

A、B管的液柱上升情形。由于水箱内部的压强向各个方向传递，在左侧的测压管中，可

以看到由于A、B两点在水箱内的埋住深度h不同，在压强向各点传递时，先到A点后到

B点。在测压管中反应出的是A管的液柱先上升，而B管的液柱滞后一点也在上升，当停

止加压时，A、B两点在同一水平面上。

.打开排气阀，使液面复原到同一水平面上。关闭排气阀，打开密闭容器底部的水

门，放出一部分水，造成容器内压力下降，观察U形管中液柱的变化情形。

五、分析和讨论

1.液体表面压强“°与表压强、真空度有什么关系？

.用该实验装置是否可以测出其他液体的重度？为什么？

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