《水力学》实验指导书编者：水力学课成组二00九年四月1
1 《 水 力 学 》实验 指导书 编者：水力学课成组 二 OO 九年四月
绪言一、实验的意义和目的：水力学是一门技术科学，它是力学的一个分支，水力学是以水为主要研究对象。依据水力学的特点，水力学实验就更有它的重要性。我们知道水力学问题，是个错综复杂的问题，它的复杂性就在于影响它的因素很多。不只是由理论分析所能解决。有不少水力学公式都是通过实验而总结出来的。在某些场合，实验就成为解决问题的主要途径。因此水力学实验，无论对从事理论研究或对解决生产实际问题都具有极其重要的意义。水力学教学实验的目的主要有以下几个方面：1、观察流动现象，扩大感性认识，提高理论分析的能力。2、验证力学原理，测定经验系数值，以巩固所学的理论知识。3、学会使用实验室的基本量测仪器，掌握一定的实验技能。4、培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。5、培养严谨踏实的科学作风以及爱护国家财产的良好品德。二、学生实验守则：1、实验前必须认真进行预习预习时应仔细阅读实验指导书及有关的教材资料，明确实验的目的、要求和相关的实验原理，了解操作步骤和有关的仪器设备，做到心中有数，并列绘出实验需要的表格。2、严肃认真进行实验到实验室后必须保持安静，不得谈笑喧哗，不准吸烟，不准乱动与本实验无关的设备。实验前应先组成小组，由小组长负责召集本组同学讨论试验步骤及量测项目，并进行分工轮换，以便有条不紊和协调一致地进行实验。实验时应按指导书的要求，全神贯注地按步骤进行操作，并注意多观察水流现象，多思考分析问题，及时记录实验原始数据。3、保持良好的科学作风实验时，应尊重原始实验数据，不得任意更改。实验后，应进行必要的检查和补充，经指导教师同意后，方能离开实验室。实验课程完成后，应及时整理实验数据，绘制所要求的关系曲线和认真编写实验报告，按时上交批改。4、遵守规章制度，爱护国家财产实验时必须遵守实验室各项规章制度，服从教师和实验人员的指导，严格遵守操作规程，如发生事故或损坏设备，应立即向指导教师和实验人员报告，查清责任，按学校有关规定赔2
2 绪 言 一、实验的意义和目的： 水力学是一门技术科学，它是力学的一个分支，水力学是以水为主要研究对象。 依据水力学的特点，水力学实验就更有它的重要性。我们知道水力学问题，是个错综复 杂的问题，它的复杂性就在于影响它的因素很多。不只是由理论分析所能解决。有不少水力 学公式都是通过实验而总结出来的。在某些场合，实验就成为解决问题的主要途径。因此， 水力学实验，无论对从事理论研究或对解决生产实际问题都具有极其重要的意义。 水力学教学实验的目的主要有以下几个方面： 1、观察流动现象，扩大感性认识，提高理论分析的能力。 2、验证力学原理，测定经验系数值，以巩固所学的理论知识。 3、学会使用实验室的基本量测仪器，掌握一定的实验技能。 4、培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。 5、培养严谨踏实的科学作风以及爱护国家财产的良好品德。 二、学生实验守则： 1、实验前必须认真进行预习 预习时应仔细阅读实验指导书及有关的教材资料，明确实验的目的、要求和相关的实验 原理，了解操作步骤和有关的仪器设备，做到心中有数，并列绘出实验需要的表格。 2、严肃认真进行实验 到实验室后必须保持安静，不得谈笑喧哗，不准吸烟，不准乱动与本实验无关的设备。 实验前应先组成小组，由小组长负责召集本组同学讨论试验步骤及量测项目，并进行分工轮 换，以便有条不紊和协调一致地进行实验。实验时应按指导书的要求，全神贯注地按步骤进 行操作，并注意多观察水流现象，多思考分析问题，及时记录实验原始数据。 3、保持良好的科学作风 实验时，应尊重原始实验数据，不得任意更改。实验后，应进行必要的检查和补充，经 指导教师同意后，方能离开实验室。实验课程完成后，应及时整理实验数据，绘制所要求的 关系曲线和认真编写实验报告，按时上交批改。 4、遵守规章制度，爱护国家财产 实验时必须遵守实验室各项规章制度，服从教师和实验人员的指导，严格遵守操作规程， 如发生事故或损坏设备，应立即向指导教师和实验人员报告，查清责任，按学校有关规定赔
偿和处理。实验中特别注意人身和仪器设备的安全，尽量保持场地的整洁卫生，实验完毕后必须将场地打扫干净，仪器设备按原状整理好。切勿往水中扔脏物废纸，以保持循环水流的清洁。三、水力学实验报告的撰写要求：1、实验报告一般应包括以下内容：（1）实验的目的和要求；（2）实验设备简图：（3）水流现象描述及实验原始记录：（4）实验成果的整理计算和按要求绘制关系曲线图：（5）分析讨论回答思考题并提出结论和问题：2、按上述内容要求认真编写实验报告。实验指导书上所写的原理，仪器设备说明及注意事项不必重新抄写。3、实验报告必须每人独立完成一份，并按时上交。报告书一律用16开纸书写，要求文字通顺，字迹清楚，表格曲线必须应用相应的工具绘制，实验曲线应画在方格纸或对数纸上。4、实验报告经教师批改发回后，应认真阅读及时改正。不合格的需要重写实验报告或重作实验。实验报告应妥为保管，学期结束时按需要集中整理上交，以备进行考3
3 偿和处理。实验中特别注意人身和仪器设备的安全，尽量保持场地的整洁卫生，实验完毕后 必须将场地打扫干净，仪器设备按原状整理好。切勿往水中扔脏物废纸，以保持循环水流的 清洁。 三、水力学实验报告的撰写要求： 1、实验报告一般应包括以下内容： （1）实验的目的和要求； （2）实验设备简图； （3）水流现象描述及实验原始记录； （4）实验成果的整理计算和按要求绘制关系曲线图； （5）分析讨论回答思考题并提出结论和问题； 2、按上述内容要求认真编写实验报告。实验指导书上所写的原理，仪器设备说明及注意 事项不必重新抄写。 3、实验报告必须每人独立完成一份，并按时上交。报告书一律用 16 开纸书写，要求文 字通顺，字迹清楚，表格曲线必须应用相应的工具绘制，实验曲线应画在方格纸或对数纸上。 4、实验报告经教师批改发回后，应认真阅读及时改正。不合格的需要重写实验报告或重作实 验。实验报告应妥为保管，学期结束时按需要集中整理上交，以备进行考
目录（一）水静力学实验16（二）能量方程（伯诺里方程）实验10（三）动量定律实验14（四）毕托管测速实验17（五）雷诺实验19（六）文丘里流量计实验22（七）沿程水头损失实验27（八）局部水头损失实验30（九）孔口与管嘴出流实验33（十）水面曲线实验37（十一）堰流实验43（十二）水跃实验47（十三）消能池实验51(十四)消能坎(墙）实验55（十五）挑流消能实验4
4 目 录 （一）水静力学实验 . 1 （二）能量方程（伯诺里方程）实验 . 6 （三）动量定律实验 . 10 （四）毕托管测速实验 . 14 （五）雷诺实验 . 17 （六）文丘里流量计实验 . 19 （七）沿程水头损失实验 . 22 （八）局部水头损失实验 . 27 （九）孔口与管嘴出流实验 . 30 （十）水面曲线实验 . 33 （十一）堰流实验 . 37 （十二）水跃实验 . 43 （十三）消能池实验 . 47 （十四）消能坎（墙）实验 . 51 （十五）挑流消能实验 . 55
（一）水静力学实验一、实验目的要求1、掌握用测压管测量静水压强的技能；2、验证不可压缩水静力学基本方程；3、通过对诸多水静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决静力学实际问题的能力。二、实验装置本实验的装置如图1.1图示?图1.1水静力学实验装置图1.测压管；2.带标尺测压管：3.连通管：4.真空测压管；5.U型测压管：6.通气阀：7.加压打气球：8.截止阀，9.油柱；10.水柱，11.减压放水阀。说明1、所有测管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；2、仪器铭牌所注V、Vc、V.系测点B、C、D标高：若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则VVc、V,亦为Z、Zc、Zp;3、本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。三、实验原理1、在重力作用下不可压缩水静力学基本方程=+P = constY5
5 （一）水静力学实验 一、实验目的要求 1、掌握用测压管测量静水压强的技能； 2、验证不可压缩水静力学基本方程； 3、通过对诸多水静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 本实验的装置如图 1.1 图示 图 1.1 水静力学实验装置图 1.测压管; 2.带标尺测压管; 3.连通管; 4.真空测压管; 5.U 型测压管; 6.通气阀; 7.加压打气球; 8.截止阀; 9.油柱; 10.水柱; 11.减压放水阀。 说明 1、所有测管液面标高均以标尺（测压管 2）零读数为基准； 2、仪器铭牌所注 B、C、 D 系测点 B、C、D 标高；若同时取标尺零点作为静力学 基本方程的基准，则 B、C、 D 亦为 Z B、ZC、Z D ； 3、本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。 三、实验原理 1、在重力作用下不可压缩水静力学基本方程 const p z + =