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《流体力学》实验教学大纲
发布时间:2016/7/28 17:14:13  |   返回上级

《流体力学》实验教学大纲

课程编号:04030822             

课程名称:流体力学

实验学时:6                     

适用专业:新能源与环境工程

实验名称与学时安排

序号

实验名称

学时分配

序号

实验名称

学时分配

1

静力学基本方程实验

1

 

 

 

2

静力学总压力实验

0.5

 

 

 

3

恒定流动量方程实验

1

 

 

 

4

恒定流能量方程实验

1

 

 

 

5

雷诺实验

0.5

 

 

 

6

管道沿程阻力损失实验

1

 

 

 

7

管道局部阻力损失实验

1

 

 

 

 

实验一、静力学基本方程实验(1学时)

  实验性质:验证

  实验内容: 利用静水力学实验仪测试不同液体介质的测压管水头。

  实验目的与要求:1. 验证静水力学基本方程。

  2. 通过实测静止液体中任意两点压强的大小,掌握静水压强的测量方法。

  3. 建立液体表面压强的概念,加强对绝对压强、相对压强和真空度的理解。

  注意要点:1. 注意调压筒的升降允许范围。

  2. 不同实验介质之间不可相溶。

  3. 注意通大气控制阀门的开关方向,防止液体泄漏。

  4. 注意基准面选择,正确量取各介质液面至基准面高度。

实验二、静力学总压力实验(0.5学时)

  实验性质:验证

  实验内容:  1.测定矩形平面上的静水总压力及合力作用点位置。

  2.根据力矩平衡公式,求出铅锤平面上所受的总水压力。

  3.用静水总压力理论公式求出相应铅锤平面上的静水总压力,与实验测量值比较。

  实验目的与要求:1. 掌握平板上静水压力的分布规律。

  2. 验证垂直于平板上静水总压力的计算理论。

  注意要点:1. 调整仪器底角螺丝,使水准泡居中。

  2.加砝码到砝码架上,注意使平衡杠杆恢复到水平状态。

  3. 砝码每套专用,测读砝码要看清其所注的读数。

实验三、恒定流动量方程实验(1学时)

  实验性质:验证

  实验内容: 测试平衡状态下,射流流量和活塞形心水深,并根据给定的管嘴直径和活塞直径,验证动量方程,并率定射流的动量修正系数β1值。

  实验目的与要求:1.验证不可压缩流体恒定流的动量方程。

  2. 分析动量与流速、流量、出射角度、动量矩相互关系,深入理解流体动力学的动量守恒定理。

  注意要点:1. 活塞转动灵活。

  2. 恒压水箱保持溢流,溢流适中,水头稳定。

  3. 注意标尺的零点已固定在活塞圆心。

实验四、恒定流能量方程实验(1学时)

  实验性质:验证

  实验内容: 测试管路系统中各断面的测压管水头和总水头的变化,验证能量方程。

  实验目的与要求:1.验证流体定常流的能量方程。

  2.通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究,进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。

  3.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术。

  注意要点:1. 管路系统阀门未打开时,各测压力管水头应齐平。

  2. 恒压水箱保持溢流,溢流适中,水头稳定。

  3. 毕托管在管道中安装位置。

实验五、雷诺实验(0.5学时)

  实验性质:验证

  实验内容: 1.观测管道内流态(层流和湍流)以及流态临界状态的变化。

  2.测试指示液体在管中的不同流态下的雷诺数。

  实验目的与要求:通过观测层流和湍流现象,区分两种不同流态的特征,认识圆管流态的转变规律,加深对雷诺数的理解。

  注意要点:1. 注意逐步微调管道阀门,以便演示流态整个变化过程。

  2. 恒压水箱保持溢流,溢流适中,水头稳定。

  3. 实验中,避免实验系统受到外部扰动。

实验六、管道沿程阻力损失实验(1学时)

  实验性质:验证

  实验内容: 1.测试不同流量下,长直圆管的水头损失,并按达西公式计算沿程阻力系数。

  2. 绘制lghflgv曲线。

  实验目的与要求: 1.加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律。

  2.掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气一水压差计。

  3.将测得的Re~λ关系值与莫迪图对比,分析其合理性,进一步提高实验成果分析能力。

  注意要点:1. 用体积法测量流量的时间适中,不宜太短。

  2.实验点不宜太少,临界流态附近,应适当增加测试点。

  3.测试范围应该覆盖层流和紊流区域。

实验七、管道局部阻力损失实验(1学时)

  实验性质:验证

  实验内容: 1.测试突缩、突扩断面测压管水头,计算局部阻力系数。

  2.比较经验公式与实验测量值。

  实验目的与要求:1.加深对局部阻力损失机理的理解。

  2.掌握管路局部损失的基本测试方法。

  注意要点:1.正确选择测试断面。

  2.实验点流量间隔不宜太小。

  3.注意局部阻力系数对应相应的断面速度水头。

  实验教材: 奚斌编  《水力学(工程流体力学)实验》中国水利水电出版社,20074