《流体力学》实验教案(全)word版

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1、《流体力学》实验教案（全）(一)不可压缩流体定常流能量方程(伯努利方程)实验一、实验目的要求：1、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术；2、验证流体定常流的能量方程；3、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。1234567891013二、实验装置：1112自循环伯努利方程实验装置图本实验的装置如图所示，图中：1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.溢流板；5.稳水孔板；86.恒压水箱；7.测压计；8.滑动测量尺；9.测压管；10.实验管道；11.测压点；12.毕托管13.实验流量调节阀。三、实验原理：在

2、实验管路中沿水流方向取n个过水截面。可以列出进口截面(1)至截面(i)的能量方程式（i=2,3,.....,，n)选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出值,测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压，从而可得到各截面测管水头和总水头。四、实验方法与步骤：1、熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点，毕托管测点的对应关系。2、打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，若不平则进行排气调平(开关几次）。3、打开阀13，观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。4、调节

3、阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量(与毕托管相连通的是演示用，不必测记读数)。5、再调节阀13开度1～2次，其中一次阀门开度大到使液面降到标尺最低点为限，按第4步重复测量。五、实验结果及要求：1、把有关常数记入表2.1。2、量测()并记入表2.2。3、计算流速水头和总水头。4、绘制上述结果中最大流量下的总水头线和测压管水头线(轴向尺寸参见图2.2，总水头线和测压管水头线可以绘在图2.2上)。六、结果分析及讨论：1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？2、流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？3、测点2、3和测点10、11的测压管读数分别

4、说明了什么问题？84、试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施？分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。5、由毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。表2．1有关常数计录表水箱液面高程_______cm，上管道轴线高程________cm．测点编号234579101113151719管径cm1.371.371.371.371.031.371.371.371.372.001.37两点间距cm4466413.5610291616注：(1)．打“*”者为毕托管测点(测点编号见图2.2)(2)．2、3为直管均匀流段同一断面上的

5、二个测压点，10、11为弯管非均匀流段同一截面上的二个测点．2001517191416181312103457911126821060175260190175单位：mm8图28表2．2测记（）数值表（基准面选在标尺的零点)测点编号234579111213151719Q实验12次数3表2．3计算数值表（1）流速水头管径dQ=（)Q=（)Q=（)(cm)A（)V（cm/s）(cm)A（)V（cm/s）(cm)A（)V（cm/s）(cm)（2）总水头（Z+p/ρg+v2/2g）测点编号Q(cm2/s)实验12次数331五、动量法测量机翼阻力1实验目的：（1）了解动量法测力的原理（2）用动

6、量法测量机翼的阻力。（3）了解压力扫描测试仪工作原理和使用方法。2实验装置：图1风洞示意图图2机翼阻力测量示意图（1）机翼模型：在二维小风洞侧壁上安装一个NACA0012机翼模型（如图）。（2）风速管：用于测量气流速度和压力。（3）坐标架：安装在风洞外部，用于调节风速管位置。（4）压力扫描测试仪：用于测量压差。31压差显示拨盘测压导管连接端子群指示数字与拨盘一一对应。本实验中，风速管1的总压孔接1端，静压孔接2端，风速管2的总压孔接3端，静压孔接4端。3实验准备：（1）安装机翼，调整好攻角。安装风速管，使其对准气流方向；（2）将风速管总、静压孔分别与压力扫描测试仪相连；（3）记录当

7、天大气压、温度和电源频率值。4实验步骤：（1）记录机翼下游II—II截面离机翼距离。（以机翼后缘为基准）（2）测来流速度：将风速管１的总、静压接头分别和压力扫描测试仪的1、2点连接，分别测得Ｐ０１和Ｐ１的值。此时测得的压力值为相对于大气静压值（注意压力扫描测试仪的初始读数，对测量值加以修正）。（3）测机翼下游压力分布：将风速管2的总、静压接头分别和压力扫描测试仪的3、4点连接，在II—II截面内改变风速管位置，每间隔5mm测量一个点，记录数据。分别测得P02和P2的值