实验 能量方程（伯诺里方程）实验
一、常数（仪器编号： ）
水箱液面高程▽0 cm，上管道轴线高程▽上= cm。
D1= cm；D2= cm；D3= cm；（D4= cm。）
表5—1
注 ：（1）测点6、7所在断面内径为D2，测点16、17为D3，其余均为D1。
（2）标“*”者为毕托管测点（测点编号见图5—2）。
（3）测点2、3为直管均匀流段同一断面上的两个测压点，10、11为弯道非均匀流段同一断面上的两个测点。
二、记录表格
表5—2 测记
数值表（基准面选在标尺的零点上） 单位：cm
三、计算表格
表5-3计算数值表
（1）流速水头
（2）总水头
四、绘制上述成果中最大流量下的总水头线E-E和测压管水头线P-P（轴向尺寸参见图5-2，总水头线和测压管水头线可以绘在图5-2上）。
提示：
1、P-P线依表5-2数据绘制，其中测点10、11、13数据不用；
2、E-E线依表5-3（2）数据绘制，其中测点10、11数据不用；
3、在等直径管段E-E与P-P线平行。
图5-2
五、成果分析及结论：
六、思考题：
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的测压管读数分别说明了什么问题？
4、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、毕托管所显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都略有差异，试分析其原因。
实验 动量方程验证实验
一、常数：（仪器编号： ）
管径内径d= cm，活塞直径D= cm，空桶重GK= kg。
二、记录表格
三、计算表格
四、成果分析及结论
五、思考题：
1、利用实验数据计算动量修正系数
，并与公认值
比较，如不相符分析原因。
2、带翼片的平板在射流作用下获得力矩，这对沿X轴方向的动量力有无影响？为什么？
3、活塞上的细导水管出流角度对实验有无影响？为什么？
实验 雷诺实验
一、常数：（仪器编号： ）
d= cm t= oC （L= cm）
二、记录计算表：
三、绘图分析（选做）
在双对数纸上以V为横坐标，hf为纵坐标，绘制lgV~lghf曲线，并在曲线上找下临界流速VK下，计算上临界雷诺数Rek下
并定出两段直线斜率m1，m2。
将从图上求得的m值与各流区m理论值进行比较，并分析不同流态下沿程水头损失的变化规律。
四、思考题
1、 液体流态与哪些因素有关?为什么外界干扰会影响液体流态的变化?
2、 雷诺数的物理意义是什么？为什么雷诺数可以用来判别流态？
3、临界雷诺数与哪些因素有关？为什么上临界雷诺数和下临雷诺数不一样？
4、流态判据为何采用无量纲参数，而不采用临界流速？
5、分析层流和紊流在动力学特性和运动学特性方面各有何差异？
6、为何认为上临界雷诺数无实际意义，而采用下临界雷诺数作为层紊流的判据？本实验中如在相同条件下（环境、温度、仪器设备等）测出下临界雷诺数与所测上临界雷诺数有何异同？为什么？
第二篇：流体力学实验报告 流量计实验报告
实验三、流量计实验
一、实验目的
1、掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途；
2、测定孔板流量计的流量系数
，绘制流量计的校正曲线；
3、了解两用式压差计的结构及工作原理，掌握两用式压差计的使用方法。
二、实验装置
本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图3-1示。
F1—— 文丘里流量计 ； F2—— 孔板流量计 ；F3—— 电磁流量计；
C——量水箱 ； V——阀门 ； K——局部阻力实验管路
图3-1 管流综合实验装置流程图
三、实验原理
1、文丘利流量计
文丘利管是一种常用的两侧有管道流量的装置，属压差式流量计（见图3-2）。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的官道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上压差计，通过测量两个断面的测压管水头差，可以计算管道的理论流量Q，再经修正即可得到实际流量。
2、孔板流量计
如图3-3所示，在管道上设置空板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔，并接上压差计，通过量测两个断面的测压管水头差，可以计算管道的理论流量Q，再经修正即可得到实际流量。孔板流量计也属于压差式流量计，其特点是结构简单。
图3-2 文丘利流量计示意图 图3-3 孔板流量计示意图
3、理论流量
水流从1-1断面到达2-2断面，由于过水断面的收缩，流速增大，根据恒定总流能量方程，若不考虑水头损失，速度水头的增加等于测压管水头的减小（即压差计液面高差
），因此，通过量测到的
建立了两个断面平均流速
和
之间的关系：
=
-
=（
+
）-（
+
）=
-
（3-1）
如果假设动能修正系数
=
=1.0,则最终得到理论流量为：
=
=
其中：
=
式中 
-----孔板锐孔断面面积；
----分别为1-1，2-2截面的面积。
4、流量系数
（1）流量计流过实际液体时，由于断面测压管水头差中还包括因粘性而造成的水头损失，所以流量应修正为：
=
(3-3)
其中，<1.0，称为流量计的流量系数。
（2）流量系数除了反映粘性的影响外，还包括在推导理论流量时将断面动能修正系数
，，近似取为1.0带来的误差。
（3）流量系数还体现了缓变流假设是否得到了严格的满足这个因素。对于文丘利流量计，下游断面设置在喉道，可以说缓变流假设得到了严格的满足。而对于孔板流量计，因下游的收缩断面位置随流量而变，而下游的量测断面位置是固定不变的，所以缓变流假设往往得不到严格的满足。
（4）对于某确定的流量计，流量系数取决于流动的雷诺数，但当雷诺数较大（流速较高）时，流量系数基本不变。
四、实验要求
1．有关常数： 实验装置编号：No. 8
孔板锐孔直径：
= 2.744
；面积：A= 5.914 
；
系数：= 2.6181 
2．实验数据记录及处理见表3-1。
表3-1 实验数据记录及处理表
以其中一组数据写出计算实例。
以第一组为例计算
=
-
=95.59-33.70=61.89m-2
=×12.6=779.814m-2
K=A
=5.914*10^-4*4.4272=2.6181*10^-3m25/s 
=2.6181×
=0.0073m
/s
α=(Q/3600)/=(18.56÷3600)÷0.0073=0.7023
3．绘制孔板流量计的校正曲线图
五、实验步骤
1．熟悉管流实验装置，找出本次实验的实验管路（第 4、6 根 实验 管）；
2．进水阀门 V1 完全打开，使实验管路充满水。然后打开排气阀 V10
出管内的空气，待排气阀有水连续流出（说明空气已经排尽），关闭该阀；
3．再打开孔板的两个球形阀门，检查汞-水压差计左右两汞柱液面是否在
一水平面上。若不平，则需排气调平；
4．将两用式压差计上部的球形阀关闭，并把 V9 完全打开，待水流稳定后
接通电流量计的电源（接通电磁流量计前务必使管路充满水）记录电磁流量计、压差计的读数；
5．按实验点分布规律有计划地逐次关小 V9，共量测 12 组不同流量及压差；
6．实验完毕后，依次关闭 V9、孔板的两个球形阀，打开两用式压差计上部的球形阀。
六、注意事项
1.本实验要求 2-3 人协同合作。为了使读数的准确无误，读压差计、调节阀
测量流量的同学要互相配合；
2．读取汞-水压差计的凸液面；
3．电磁流量计通电前，务必保证管路充满水；
4．不要启动与本实验中无关的阀门。
七、问题分析
1．在实验前，有必要排尽管道和压差计中的空气吗？为什么？
答：有必要。若不尽进管道中的空气会使流量测量不准确，若不排尽压差计中的空气会使压差测量不准确。
2．压差计的液面高度差是否表示某两断面的测压管水头差？怎样把汞-水压差计的压差换算成相应的水头差？
答：不是，因为水相对于水银的密度不可忽略不计。P
－P
=[ρ(水银)－ρ(水)]g
={[ρ(水银)－ρ(水)]/ ρ(水)}×=12.6
3．文丘利流量计和孔板流量计的实际流量与理论流量有什么差别，这种差别是由哪些因素造成的？
答：实际流量比理论流量要小。①水在流动过程中有能量损失；②两个断面处动能修正系数也不等于1，实际中为大于1；③在读数时若两个人配合不好，致使测量不准确。
八、心得体会
通过本次实验，掌握了孔板流量计和文丘里流量计的工作原理。了解了两用式压差计的结构及工作原理，掌握了两用式压差计的使用方法。同时感谢老师的悉心教导，才顺利完成了实验任务