1、准备熟悉实验装置各部分名称、结构特征、作用性能，记录有关常数。2、开启水泵打开调速器开关，水泵启动2~3分钟后，关阀2~3秒钟，以利用回水排除离心式水泵内滞留的空气。3、调整测压管位置待恒压水箱满顶溢流后，松开测压管固定螺丝，调整方位，要求测压管垂直、螺丝对准十字中心，使活塞转动松快。然后旋转螺丝固定好。4、测读水位标尺的零点已固定在活塞园心的高程上。当测压管内液面稳定后，记下测压管内液面的标尺读数，即h，值。5、测量流量用体积法或重量法测流量时，每次时间要求大于20秒，若用电测仪测流量时，则须在仪器量程范围内。均需重复测三次再取均值。6、改变水头重复实验逐次打开不同高度上的溢水孔盖，改变管嘴的作用水头。调节调速器，使溢流量适中，待水头稳定后，按3一5步骤重复进行实验。7、验证U2x±0，对F,的影响取下平板活塞，使水流冲击到活塞套内，调整好位置，使反射水流的回射角度一致，记录回射角度的目估值、测压管作用水深h。和管嘴作用水头H。。五、实验成果及要求1、记录有关常数。实验装置台号No.管嘴内径d=cm，活塞直径D=cm2、设计实验参数记录、计算表，并填入实测数据。3、取某一流量，绘出脱离体图，阐明分析计算的过程。六、实验分析与讨论1、实测β（平均动量修正系数）与公认值（β=1.02～1.05）符合与否？如不符合，试分析原因。2、带翼片的平板在射流作用下获得力矩，这对分析射流冲击无翼片的平板沿x方向的动量方程有无影响？为什么？3、通过细导水管的分流，其出流角度与U，相同，对以上受力分析有无影响？4、滑动摩擦力为什么可以忽略不计？试用实验来分析验证f的大小，记录观察结果。（提示：平衡时，向测压管内加入或取出1mm左右深的水，观察活塞及液位的变化）5、D2若不为零，会对实验结果带来什么影响？试结合实验步骤7的结果予以说明。19
19 1、准备 熟悉实验装置各部分名称、结构特征、作用性能，记录有关常数。 2、开启水泵 打开调速器开关，水泵启动 2~3 分钟后，关阀 2~3 秒钟，以利用回水排 除离心式水泵内滞留的空气。 3、调整测压管位置 待恒压水箱满顶溢流后，松开测压管固定螺丝，调整方位，要求 测压管垂直、螺丝对准十字中心，使活塞转动松快。然后旋转螺丝固定好。 4、测读水位 标尺的零点已固定在活塞园心的高程上。当测压管内液面稳定后，记下 测压管内液面的标尺读数，即 c h 值。 5、测量流量 用体积法或重量法测流量时，每次时间要求大于 20 秒，若用电测仪测 流量时，则须在仪器量程范围内。均需重复测三次再取均值。 6、改变水头重复实验 逐次打开不同高度上的溢水孔盖，改变管嘴的作用水头。调节 调速器，使溢流量适中，待水头稳定后，按 3 — 5 步骤重复进行实验。 7、验证 2x 0 ，对 Fx 的影响 取下平板活塞,使水流冲击到活塞套内,调整好位置,使 反射水流的回射角度一致,记录回射角度的目估值、测压管作用水深 c h 和管嘴作用水头 H0 。 五、实验成果及要求 1、记录有关常数。 实验装置台号 No. 管嘴内径 d = cm，活塞直径 D = cm。 2、设计实验参数记录、计算表，并填入实测数据。 3、取某一流量，绘出脱离体图，阐明分析计算的过程。 六、实验分析与讨论 1、实测 （平均动量修正系数）与公认值（ = 1.02 ~ 1.05 ）符合与否？如不符合， 试分析原因。 2、带翼片的平板在射流作用下获得力矩，这对分析射流冲击无翼片的平板沿 x 方向的动 量方程有无影响？为什么？ 3、通过细导水管的分流，其出流角度与 2 相同，对以上受力分析有无影响？ 4、滑动摩擦力 fx 为什么可以忽略不计？试用实验来分析验证 fx 的大小，记录观察结果。 （提示：平衡时，向测压管内加入或取出 1mm 左右深的水，观察活塞及液位的变化） 5、 2x 若不为零，会对实验结果带来什么影响？试结合实验步骤 7 的结果予以说明
（四）毕托管测速实验一、实验目的要求1.通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能；2.了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其量测精度，进一步明确传统液体力学量测仪器的现实作用。二、实验装置本实验的装置如图4.1所示。101.112B4567图4.1毕托管实验装置图1.自循环供水器：2.实验台：3.可控硅无级调速器：4.水位调节阀：5.恒压水箱：6.管嘴：7.毕托管：8.尾水箱与导轨；9.测压管：10.测压计：11.滑动测量尺（滑尺）：12.上回水管。说明经没管嘴6，将高低水箱水位差的位能转换成动能，并用毕托管测出其点流速值。测压计10的测压管1、2用以测量高、低水箱位置水头，测压管3、4用以测量毕托管的全压水头和静压水头，水位调节阀4用以改变测点的流速大小。三、实验原理u=c/2gh=k/hk=c/2g(4.1)式中u一一毕托管测点处的点流速：一毕托管的校正系数；△h一一毕托管全压水头与静水压头差。u=@/2gH(4.2)20
20 （四）毕托管测速实验 一、实验目的要求 ⒈通过对管嘴淹没出流点流速及点流速系数的测量，掌握用毕托管测量点流速的技能； ⒉了解普朗特型毕托管的构造和适用性，并检验其量测精度，进一步明确传统液体力学 量测仪器的现实作用。 二、实验装置 本实验的装置如图 4.1 所示。 图 4.1 毕托管实验装置图 ⒈自循环供水器； ⒉实验台； ⒊可控硅无级调速器； ⒋水位调节阀； ⒌恒压水箱； ⒍管嘴； ⒎毕托管； ⒏尾水箱与导轨； ⒐测压管； ⒑测压计； 11.滑动测量尺（滑尺）； 12.上回水管。 说明 经淹没管嘴 6，将高低水箱水位差的位能转换成动能，并用毕托管测出其点流速值。测压 计 10 的测压管 1、2 用以测量高、低水箱位置水头，测压管 3、4 用以测量毕托管的全压水头 和静压水头，水位调节阀 4 用以改变测点的流速大小。 三、实验原理 u = c 2gh = k h k = c 2g （4.1） 式中 u——毕托管测点处的点流速； c——毕托管的校正系数； h——毕托管全压水头与静水压头差。 u = 2gH （4.2）
p'=cAh/AH(4.3)联解上两式可得式中一一测点处流速，由毕托管测定：β'——测点流速系数；△H一一管嘴的作用水头。四、实验方法与步骤1、准备（α)熟悉实验装置各部分名称、作用性能，搞清构造特征、实验原理。（b)用医塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管1、2相连通。（c)将毕托管对准管嘴，距离管嘴出口处约2~3cm，上紧固定螺丝。2、开启水泵顺时针打开调速器开关3，将流量调节到最大。3、排气待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除毕托管及各连通管中的气体，用静水匣罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐平可能是空气没有排尽，必须重新排气。4、测记各有关常数和实验参数，填入实验表格。5、改变流速操作调节阀4并相应调节调速器3，使溢流量适中，共可获得三个不同恒定水位与相应的不同流速。改变流速后，按上述方法重复测量。6、完成下述实验项目：(1)分别沿垂向和沿流向改变测点的位置，观察管嘴淹没射流的流速分布：(2)在有压管道测量中，管道直径相对毕托管的直径在6~10倍以内时，误差在2~5%以上，不宜使用。试将毕托管头部伸入到管嘴中，予以验证。7、实验结束时，按上述3的方法检查毕托管比压计是否齐平。五、实验成果及要求实验台号No,kcm0-5/s表4.1记录计算表校正系数c上、下游水位计毕托管测压计测点流速测点流速系数实验u=khhiAh测次h2AHh3hap'=ch/AHcmcmcmcm(cm/s)cmcm六、实验分析与讨论1.利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？2.毕托管的动压头△h和管嘴上、下游水位差△H之间的大小关系怎样？为什么？3.所测的流速系数?说明了什么？4.据激光测速仪检测，距孔口2~3cm轴心处，其点流速系数?为0.996。试问本实验的毕托管精度如何？如何率定毕托管的修正系数c？5.普朗特毕托管的测速范围为0.2~2m/s，流速过小或过大都不宜采用，为什么？另，测速时要求探头对正水流方向（轴向安装偏差不大于10度），试说明原因（低流速可用倾斜压差计）。21
21 联解上两式可得 = c h / H （4.3） 式中 u——测点处流速，由毕托管测定； ——测点流速系数； H ——管嘴的作用水头。 四、实验方法与步骤 1、准备 (a)熟悉实验装置各部分名称、作用性能，搞清构造特征、实验原理。(b)用医 塑管将上、下游水箱的测点分别与测压计中的测管 1、2 相连通。(c)将毕托管对准管嘴，距离 管嘴出口处约 2~3cm，上紧固定螺丝。 2、开启水泵 顺时针打开调速器开关 3，将流量调节到最大。 3、排气 待上、下游溢流后，用吸气球（如医用洗耳球）放在测压管口部抽吸，排除 毕托管及各连通管中的气体，用静水匣罩住毕托管，可检查测压计液面是否齐平，液面不齐 平可能是空气没有排尽，必须重新排气。 4、测记各有关常数和实验参数，填入实验表格。 5、改变流速 操作调节阀 4 并相应调节调速器 3，使溢流量适中，共可获得三个不同 恒定水位与相应的不同流速。改变流速后，按上述方法重复测量。 6、完成下述实验项目： ⑴分别沿垂向和沿流向改变测点的位置，观察管嘴淹没射流的流速分布； ⑵在有压管道测量中，管道直径相对毕托管的直径在 6~10 倍以内时，误差在 2~5%以上， 不宜使用。试将毕托管头部伸入到管嘴中，予以验证。 7、实验结束时，按上述 3 的方法检查毕托管比压计是否齐平。 五、实验成果及要求 实验台号 No 表 4.1 记录计算表 校正系数 c= ，k= cm0.5/s 实验 测次 上、下游水位计 毕托管测压计 测点流速 u = k h （cm/s） 测点流速系数 h1 = c h / H cm h2 cm H cm h3 cm h4 cm h cm 六、实验分析与讨论 ⒈利用测压管测量点压强时，为什么要排气？怎样检验排净与否？ ⒉毕托管的动压头 h 和管嘴上、下游水位差 H 之间的大小关系怎样？为什么？ ⒊所测的流速系数 说明了什么？ ⒋据激光测速仪检测，距孔口 2~3cm 轴心处，其点流速系数 为 0.996。试问本实验的 毕托管精度如何？如何率定毕托管的修正系数 c？ ⒌普朗特毕托管的测速范围为 0.2~2m/s，流速过小或过大都不宜采用，为什么？另，测速 时要求探头对正水流方向(轴向安装偏差不大于 10 度)，试说明原因（低流速可用倾斜压差计）
6.为什么在光、声、电技术高度发展的今天，仍然常用毕托管这一传统的液体测速仪器？（五）雷诺实验一、实验目的要求1、观察层流、紊流的流态及其转换特征；2、测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则：3、学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。二、实验装置本实验的装置如图5.1所示。22
22 ⒍为什么在光、声、电技术高度发展的今天，仍然常用毕托管这一传统的液体测速仪器？ （五）雷诺实验 一、实验目的要求 1、观察层流、紊流的流态及其转换特征； 2、测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则； 3、学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。 二、实验装置 本实验的装置如图 5.1 所示
32图5.1自循环雷诺实验装置图1、自循环供水器：2、实验台：3、可控硅无级调速器：4、恒压水箱：5、有色水水管：6.稳水孔板：7、溢流板：8、实验管道：9、实验流量调节阀。供水流量由无级调速器调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度。本恒压水箱设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3-5分钟。有色水经有色水水管5注入实验管道8，可据有色水散开与否判别流态。为防止自循环水污染，有色指示水采用自行消色的专用色水。三、实验原理4R =_ 40=KQ:K =dv元dyV四、实验方法与步骤1、测记本实验的有关常数。2、观察两种流态。打开开关3使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀9，并注入颜色水于实验管内，使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态，然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。3、测定下临界雷诺数。(1)将调节阀打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小调节阀使流量减少。当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临界状态；(2)待管中出现临界状态时，用体积法或电测法测定流量：(3)根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值（2320）比较，偏离过大，需重测；（4)重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于三次；(5)同时用水箱中的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度。23
23 图 5.1 自循环雷诺实验装置图 1、自循环供水器； 2、实验台； 3、可控硅无级调速器； 4、恒压水箱； 5、有色水水管； 6、 稳水孔板； 7、溢流板； 8、实验管道； 9、实验流量调节阀。 供水流量由无级调速器调控使恒压水箱 4 始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳 定度。本恒压水箱设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到 3-5 分钟。有色水经有色水水管 5 注入实验管道 8，可据有色水散开与否判别流态。为防止自循环水污染，有色指示水采用自行 消色的专用色水。 三、实验原理 KQ dv Q v d Re = = = 4 ； dv K 4 = 四、实验方法与步骤 1、测记本实验的有关常数。 2、观察两种流态。 打开开关 3 使水箱充水至溢流水位，经稳定后，微微开启调节阀 9，并注入颜色水于实验 管内，使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态，然后逐步开 大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征，待管中出现完全紊流后， 再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。 3、测定下临界雷诺数。 ⑴将调节阀打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小调节阀使流量减少。当流量调节到使 颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临界状态； ⑵待管中出现临界状态时，用体积法或电测法测定流量； ⑶根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值（2320）比较，偏离过大，需重测； ⑷重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于三次； ⑸同时用水箱中的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度