流 体 力 学
实 验 报 告
专 业
班级学号
姓 名
指导教师
实验一 阻力综合实验
一、实验目的
1．观察和测试流体稳定地在等直管道中流动及通过阀门时的能量损失情况；
2．掌握管道沿程阻力系数和局部阻力系数的测定方法；
3．熟悉流量的测量和测定文丘里及孔板流量计的流量系数；
4．熟悉毕托管的使用。
二、实验条件
阻力综合实验台
三、实验原理
1．实验装置：
图一 阻力综合实验台结构示意图
1.水泵电机 2.水泵 3.循环储水箱 4.计量水箱 5.孔板及比托管实验管段进水阀 6.阀门阻力实验管段进水阀 7. D=14mm沿程阻力实验管段进水阀 8.D=14mm沿程阻力实验管段 9. 阀门阻力实验管段 10.孔板流量计 11. 比托管 12. 测阻阀门 13.测压管及测压管固定板 14. D=14mm沿程阻力实验管段出水阀 15阀门阻力实验管段出水阀 16. 孔板及比托管实验管段出水阀 17.文丘里实验管段出水阀 18. D=10mm沿程阻力实验管段出水阀 19.管支架 20. D=10mm沿程阻力实验管段 21. 文丘里流量计 22排水阀门
2.工作原理
阻力综合实验台为多用途实验装置，利用这种实验台可进行下列实验：
A、阻力实验。
1）. 两种不同直径管路的沿程阻力实验。
2）.阀门局部阻力实验。
B、孔板流量计流量系数和文丘里流量计流量系数的测定方法。
C、皮托管测流速和流量的方法。
（1） 沿程阻力实验：
对沿程阻力两测点的断面列能量方程
因实验管段水平，切为均匀流动：
得：
上式中：hw测压管水头差即为沿程水头损失。
由此式求得沿程水头损失，同时根据实测流量计算平均流速V，将所得hw，V数据点绘在对数坐标纸上，就可确定沿程式水头损失与流速的关系。
对沿程阻力两测点的断面列能量方程式得
hr= P1/ρg - P2/ρg =Δh
由达西公式：hr=λ?L/d?u2/2g
用体积法法测得流量，并算出断面平均流速，即可求得沿程阻力系数λ
λ=2gdhr/L?u2
（2）局部阻力实验：
写出局部阻力前后两断面的能量方程根据推导条件，扣除沿程水头损失可得：
1）突然扩大
采用三点法计算，下式中hf1-2由hf2-3按流长比例换算得出。
hie=[{Z1+p1/γ}+αu12/2g]-[{Z2+p2/γ}+αu22/2g]+hf1-2]
ξe = hie/[αu12/2g]
理论
ξe ={1-A1/A2}2
hie=ξe ={1-A1/A2}2 =αu12/2g
2）突然缩小
采用四点法计算，下式中B点为突缩点，
由
换算得出，
由
换算得出。
实测 
经
对I，IV两断面列能量方程式，可求得阀门的局部水头损失与2{I1+I2}长度上沿程水头损失之和，用
表示，则有下式：
同理对II，III两断面列能量方程式，可求得阀门局部水头损失之和与L＋L2长度上的沿程水头损失之和，用
表示：
所以阀门的局部水头损失之和
应为
亦
所以阀门的局部阻力系数应为：
式中：
为管道断面的平均流速。
（3）文丘里流量计流量系数测定：
根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式
其中： 
式中：
为两断面测压管水头差
由于阻力的存在，实际通过流量Q恒小于
。引入无量纲系数
（
称为文丘里流量修正系数）
（4）孔板流量计流量系数测定：
液体流过孔板时，孔板前后产生压差，其差值随流量而定，两者之间有确定的关系，因此可通过测量。
对I、II两面列能量方程（水平放置，势能水头相等）得：
（1）
式中：
为流经薄壁小孔口时的能量损失，
为出流局部损失系数。
再由连续性方程qv=V1A1+V2A2 （2）
联立（1），（2）式得： 
（3）
本实验仪器经实验校准流量的公式如下：
其中：
：流量系数
：流速膨胀系数=1
d：孔板小孔直径 mm
ΔP：孔板上下游两侧压差 mm
： 孔板上游侧密度 
（5）毕托管测速实验：
式中：－毕托管测点处的点流速；
－毕托管的校正系数；
－毕托管全压水头与静水压头差
联解上两式可得
式中： －测点处流速，由毕托管测定；
－测点流速系数；
－管嘴的作用水头；
四、实验方法与步骤
1．沿程损失与流速的关系：
1）开启调节阀门，测读测压计水面差；
2）用体积法测量流量，并计算出平均流速；
3）将实测的hw与计算得出的u值标入对数坐标纸内，绘出lghr-lgu关系曲线；
4）调节阀门逐次由大关小，共测定10次。
第二篇：中南大学 流体力学实验报告
流体力学实验报告
实验名称：流体流动观察实验
一、实验目的
通过观察流体的流动发现某些问题或现象。
二、实验装置
自来水龙头、圆柱体、平板等物件；纪录设备：照相机。
三、观察结果
1.打开水龙头，放出细小的水流。把小水杯外壁（或小汤匙背面）靠近细小水流。细小水流将会被吸引，并且随着凸出的杯壁面流动，而不是按重力方向从水龙头直接往下流。如图示（1.2）。
四、观察结果分析
对实验1的分析：
a.打开水龙头，放出小小的水流。把小汤匙的背放在流动的旁边。水流会被吸引，流到汤匙的背上。这是附壁作用及文土里效应(Venturi Effect)作用的结果。文土里效应令汤匙与水流之间的压力降低，把水流引向汤匙之上。当水流附在汤匙上以后，附壁作用令水流一直在汤匙上的凸出表面流动。
b.流体（水流或气流）有离开本来的流动方向，改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时，流体的流速会减慢。只要物体表面的曲率不是太大，依据流体力学中的伯努利原理，流速的减缓会导致流体被吸附在物体表面上流动。这种作用是以罗马尼亚发明家亨利·康达为名。
上述现象的发生是康达效应和文丘里效应作用的结果。
20##年 10 月 24日