流体力学心得体会.docx
《流体力学心得体会.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学心得体会.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
流体力学心得体会
流体力学心得体会
篇一：
流体力学创新实验（终稿）
实验项目名称：
溢洪道流速流态分布测量实验实验类型：
自主创新实验
姓名及学号:
方平3110103076
其他小组成员:
钱晨辉王坤王婕支颖
指导教师:
章军军老师实验地点：
安中实验大厅时间：
20XX.12.21
溢洪道流速流态分布测量实验
一、实验背景
本工程下水库库区面积较大，蓄洪能力较强，而天然洪水相对较小，2000年一遇洪水24h洪量仅387万m3，经过调洪演算分析，水库可利用蓄洪能力较强的特点，选择操作简便、安全的开敞式溢洪道作为水库主要泄洪设施。
下水库溢洪道布置在右岸，采用岸边开敞式，堰顶高程同正常蓄水位，自由溢流。
溢洪道由进水渠、溢流堰、泄槽、挑流鼻坎及出水渠等组成。
溢洪道的泄槽轴线与坝轴线成82.46°夹角，溢洪道全长约268.75m。
进水渠底板高程79.00m，长41.05m，底宽为6m，进水渠轴线由10.55m长的直线段、20.5m长圆弧段、5m长的渐变段和5m长的直线段组成，圆弧半径为24m，进水渠采用梯形断面，两侧边坡开挖坡比为1:
0.5。
渐变段以前渠底及两侧设30cm厚混凝土衬砌。
控制段堰顶宽度6m，堰顶高程81.00m，堰顶下游堰面采用wES幂曲线，曲线方程y=0.2898x1.85，堰面曲线与反弧段相连，反弧半径5.0m，反弧末端高程78.58m。
堰面曲线原点上游由椭圆曲线组成，并与堰上游面相切。
溢流堰与两侧闸墩作为一个整体结构，闸墩顶高程与坝顶高程相同，挡墙顶部设交通桥，桥宽8m。
溢洪道泄槽纵坡1:
7.85，泄槽横断面采用矩形断面，两侧开挖边坡坡比为1:
0.5，泄槽边墙为衡重式挡墙。
泄槽底宽6m，混凝土底板厚50cm，底板基础设置锚筋及排水系统。
泄槽段衡重式边墙高度为2.5m，边墙及底板每约15m长设置垂直缝，并设止水。
泄槽中段有仙人洞断裂F9横穿，拟对其进行槽挖后回填混凝土处理。
溢洪道采用挑流消能，挑流鼻坎长6m，连续挑坎坎顶高程58.49m，反弧半径5.0m，挑角25°。
由于挑流鼻坎附近岩体为薄层状的瘤状泥质灰岩、页岩、泥质粉砂岩，物理力学性质较差，易风化，抗冲刷能力差，因此鼻坎后设长9m的平护坦，护坦混凝土衬砌厚0.5m，之后设一预挖冲坑，采用宽浅式结构，前段部分坡比为1:
3，斜坡及底部采用混凝土衬护，厚度为50cm，预挖冲坑顶高程为52.00m。
预挖冲坑以1：
4的坡比与天然河床相连，底部采用60cm厚干砌石护底并铺设土工布，出水渠长度约为58.60m。
二、实验目的
（1）、验证两种流量情况下溢洪道的泄流能力；
（2）、观测溢洪道各部位的流态；（3）、分析各部分流速及流态，提出相应建议。
三、模型设计及实验装置
根据试验目的和要求及溢洪道水工模型试验的具体情况，模型选用几何比尺：
λl=30。
以水工（专题）模型实验规程SL156-165-95及水工（常规）模型实验规程SL155-95为标准。
开敞式溢洪道主要受重力作用，选用佛汝德准则即重力相似准则设计，试验采用正态水工模型。
模型试验布置：
为保证试验目的和要求，模型范围为上游库区溢洪道进水口左右两侧约150米（包括坝段）和进水渠上游150米，下游冲坑上下游约200米。
库区为定床模型，下游冲坑设为局部动床模型。
流量由模型进水阀门控制。
试验时9m高的平水塔经引水管道，经稳水墙，进入模型试验区，经试验模型系统后流向回水廊道。
考虑到糙率相似和制作工艺，库区以混凝土抹面，溢洪道用机玻璃制作。
流量测量用电磁流量计。
试验完成后保留模型3个月以上，试验在模型在征得设计单位其同意后再拆除。
观测仪器：
超声波管道流量计，旋桨流速仪，针式毕托管流速测量仪，压差式测压电测仪等。
四、实验内容
实验的主要内容为观测在设计和校核工况下溢流堰面、泄槽及挑流鼻坎段流速分布、水面线及水流流态。
具体操作如下：
①、实验前准备。
启动模型装置，模拟水库蓄满水，检核各个部分是否正常运行，保证整个装置达到实验要求。
②、调整进入库区的管道流量。
用超声波管道流量计，测量管道流量，调整阀门，使流量达到设计流量或校核工况流量。
③、测量进水渠流速。
进水渠选取4个断面和堰顶断面（图在下文标出），每个断面取9个均匀分布点，用旋桨流速仪测流速大小及方向。
④、测量泄洪口河床流速。
沿流速方向每隔17cm取4个断面，每个断面取大约10个点，点与点间隔17cm，用旋桨流速仪测流速大小及方向。
⑤、数据检核。
五、数据记录与处理
（1）、原始数据整理
①、溢洪道进水渠相关流速数据（模型）
②、泄洪口河床流速数据（模型）
（2）、换算过程
已知模型与实际溢洪道的比例尺为1:
30，即?
L?
30，在重力相似条件下，
.5
，故只需将模型流速按此比例放大即流速的换算比例公式为?
V?
?
0L?
为实际流速。
（3）、经过换算后的实际数据整理（直接标示在图上）
①、溢洪道进水渠相关流速数据（实际）
篇二：
流体力学流动状态
中国石油大学（华东）流体力学实验报告
实验日期：
20XX-11-11成绩：
班级：
信息09-3班学号：
09071329姓名：
姜宣羽教师：
同组者：
何洋洋
实验六、流动状态实验
一、实验目的
1.测定液体运动时的沿程水头损失（2.绘制流态曲线（
二、实验装置
本室验的装置如图6-1所示。
本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。
hf
）及断面的平均流速（v）。
lghf?
lgv
）图，找出下临界点并计算临界雷诺数（
Rec）的值。
图6-1流态实验装置
；；；；；；
三、实验原理
1.液体在同一管道中流动，当速度不同时有层流、紊流两种状态。
层流的特点是流体各质点互不掺混，成线状流动。
紊流的特点是流体的各质点相互掺混，有脉动现象。
不同的流态，其沿程水头损失与断面平均流速的关系也不相同。
层流的沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比；紊流的沿程水头损失与断面平均流速的m（m=1.75~2.0）次方成正比。
层流与紊流之间存在一个过渡阶段，它的沿程水头损失与断面平均流速的关系与层流、紊流的不同。
2.当稳压水箱一直保持溢流时，实验管路水平放置且管径不变，流体在管内的流动为稳定流，此种情况下a点、B点的断面平均流速相等，即v1?
v2。
这时从a点到B点的沿程水头损失
hf
可由能量方程导出：
vpv
hf?
（z1?
?
1）?
（z2?
2?
2）
?
2g?
2gpp?
（z1?
1）?
（z2?
2）
p1
22
?
?
?
h1?
h2?
?
h
（1-6-1）
式中h1，h2——分别为a点、B点的测压管水头，由压差计中的两个测压管读出。
3.根据雷诺数判断流体流动状态。
雷诺数Re的计算公式为：
Re?
dv
?
（1-6-2）
式中d—圆管内径；V—断面平均流速；?
—运动粘度。
当当
四、实验要求
1．有关常数：
实验装置编号：
实验管内径：
d=1.0×10-2；水温：
T=
水的密度：
?
=998.11kg/m3；动力粘度系数：
?
=0.9810×10-3Pa?
s；运动粘度系数：
?
=0.9829×10-6m2/s。
2．实验数据记录处理见表6-1。
表6-1流动状态实验数据记录处理表
Re?
Rec（下临界雷诺数）时，为层流，其中Rec?
2000~2320；Re?
Rec'（上临界雷诺函数）时，为紊流，其中Rec'?
4000~12000。
以其中一组数据写出计算实例。
以第四组数据为例：
由Q?
V
得管内水流量t
Q4?
V950?
10?
6
?
?
36.012m3st26.38
已知实验管内径，由v?
Q
，代入得：
21
?
d
v4?
Q?
45.875?
10?
2ms
?
22?
3.14?
（1.0?
10）
4
dv
最后由雷诺数Re的计算公式Re?
?
得
?
?
2?
2dv1.0?
1045.875?
10
?
?
?
3663Re.87
?
6?
0.9829?
10
3．要求：
（1）在双对数坐标纸上绘制hf?
v关系曲线图
（2）确定下临界点，找出临界点速度vc，并写出计算（:
流体力学心得体会）临界雷诺数Rec的过程。
答：
观察如上双对数曲线图变化趋势可知，层流到紊流变化的下临界点为（22.681，2.2）临界速度为vc?
22.861?
10?
2m/s，由雷诺数计算公式Re?
dv
?
，
1.0?
10?
2?
22.861?
10?
2
?
?
2216.29即Rec?
?
6?
1.0315?
10
dvc
五、实验步骤
1.熟悉仪器，打开水泵开关启动抽水泵。
2.向稳压水箱充水，使液面恒定，并保持少量溢流。
3.在打开流量调节阀前，检查压差计液面是否齐平。
若不平，则须排气。
4.将流量调节阀打开，直至流量最大。
5.待管内液体流动稳定后，用量筒量测水的体积，并用秒表测出时间。
记录水的体积及所用的时间，同时读取压差计的液柱标高。
6.调小流量，在调节流量的过程中要一直观察压差计的液面变化，直到调至合适的压差，然后再重复步骤5，公测18组数据。
7.测量水温，利用《水的密度和粘度表》（见附录B）查出动力粘度?
和密度?
。
8.关闭水泵电源和流量调节阀，并将实验装置收拾干净整齐。
六、注意事项
1.在实验的整个过程中，要求稳压水箱始终保持少量溢流。
2.本实验要求流量从大到小逐渐调整，同时在实验过程中针形阀不得逆转。
3.当实验进行到过渡段和层流段时，要特别注意针形阀的调节幅度一定要小，使流量及压差的变化间隔小。
4.实验点分配要合理，在层流段、紊流段各测5个点，在过渡状态测6~8个点。
七、问题分析
1．液体流动状态及其转变说明了什么本质问题？
答：
说明了流体阻力产生的根本原因，即流体流动的过程中，质点的摩擦所表现出的粘性和指点的撞击所表现出的惯性。
2．为什么在确定下临界雷诺数Rec的实验过程中要求从大流量到小流量慢慢调节，且中间不得逆转？
答：
因为当流体的流动状态在层流与紊流之间变化的过程中，雷诺数有一个变化过程，本实验需要确定流量由大到小变化时，层流与过渡状态界限处的下临界雷诺数，实验过程中逆转流量，会使得临界值变化，引入实验误差。
3．为什么将临界雷诺数Rec作为判断流态的准数？
你的实测值与标准是否接近？
答：
因为在雷诺数规定的两种流动状态，分别由粘性与惯性作为阻力的主要部分，在临界雷诺数Rec前后，流体的流态变化明显，分为层流与紊流，因而利用临界雷诺数判断流体的流动状态。
八、心得体会
通过这次实验，我学会了如何测定液体运动时的沿程水头损失（hf）及断面的平均流速（v），和如何绘制流态曲线（lghf?
lgv）图，怎样能找出下临界点并计算临界雷诺数（Rec）的值。
学会使用流量实验装置。
实验过程中，需要几人配合，分工合理，还需要有很大的耐心，测定体积时做到尽量减
篇三：
流体静力学
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告
实验日期：
20XX.4.4成绩：
班级：
学号：
教师：
同组者：
实验一、流体静力学实验
一、实验目的：
填空
1．掌握用液式测压计测量
2．验证不可压缩流体，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的
理解；
3.观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解；4．测定油的相对密度；
5．通过对诸多的能力。
二、实验装置
1、在图1-1-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称
本实验的装置如图所示。
1.；2.；3.；4.；5.；6.；
；
；
10.；11.
图1-1-1流体静力学实验装置图
2、说明
1．所有测管液面标高均以零读数为基准；
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力学基本方程的基准，则?
B、?
c、?
d亦为zB、zc、zd；
3．本仪器中所有阀门旋柄管轴线为开。
三、实验原理在横线上正确写出以下公式
1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程形式之一：
（1-1-1a）
形式之二：
p?
p0?
?
h（1-1b）
式中z——被测点在基准面以上的位置高度；
p——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；p0——水箱中液面的表面压强；?
——液体重度；
h——被测点的液体深度。
2.油密度测量原理
当U型管中水面与油水界面齐平（图1-1-2），取其顶面为等压面，有
p01?
?
wh1?
?
oH（1-1-2）另当U型管中水面和油面齐平（图1-1-3），取其油水界面为等压面，则有
p02?
?
wH?
?
oH即
p02?
?
?
wh2?
?
oH?
?
wH（1-1-3）
h1
h2
w
图1-1-2图1-1-3
由（1-1-2）、（1-1-3）两式联解可得：
代入式（1-1-2）得油的相对密度do
H?
h1?
h2
（1-1-4）
根据式（1-1-4），可以用仪器（不用额外尺子）直接测得do。
四、实验要求填空
1．记录有关常数实验装置编号
各测点的标尺读数为：
?
Bcm；?
ccm；?
dcm；
基准面选在带标尺的测压管零刻度处；zccm；zdcm；2．分别求出各次测量时，a、B、c、d点的压强，并选择一基准验证同一静止液体内的任意二点c、d的（z?
p
?
）是否为常数？
3．求出油的重度。
5．完成表1-1-1及表1-1-2。
五、实验步骤
?
o=n/m3
4．测出6#测压管插入小水杯水中深度。
?
h6=3.65cm
填空
1．搞清仪器组成及其用法。
包括：
1）各阀门的开关；2）加压方法
关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球充气；3）减压方法
开启箱底减压放水阀11放水；4）检查仪器是否密封
加压后检查测压管1,2,8的液面高程是否恒定。
若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。
2．记录仪器编号、各常数。
3．实验操作，记录并处理实验数据，见表1-1-1和表1-1-2。
4．量测点静压强。
1）打开通气阀4（此时p0?
0），记录?
0和面标高?
H（此时?
0?
?
H）；
2）关闭及截止阀8，加压使之形成p0?
0，测记?
0及?
H；
3）打开，使之形成p0?
0（要求其中一次
pB
?
?
0，即
?
H?
?
B），测记?
0及?
H。
5．测出测压管6插入小水杯中的深度。
6．测定油的相对密度do。
1）开启通气阀4，测记?
0；
2）关闭，打气加压（p0?
0，微调放气螺母使U形管中水面与油水交界面齐平（图1-1-2），测记?
0及?
H（此过程反复进行3次）。
3）打开通气阀4，待液面稳定后，关闭所有阀门；然后开启降压（p0?
0，使U形管中的水面与油面齐平（图1-1-3），测记p0?
0（此过程亦反复进行3次）。
六、注意事项（填空）
1．用打气球加压、减压需缓慢，以防液体溢出以及及油珠吸附在管壁上；打气后务必关闭打气球下端阀门，以防漏气。
2．在实验过程中，装置的气密性要求保持良好。
升级会员 