学院：机电工程学院 专业：11机电1班

姓名：XXX 学号：2011050131XXXX

实验 工程流体力学观摩(FLUENT软件)

一、实验目的

1、了解流体重要的物理性质及体现形式；

2、更深入的了解流体静力学基本原理、测压原理及浮力定律等静力学基本知识；

3、掌握流体运动学与动力学基本原理，从实践上理解伯努利方程及其应用，了解粘性流体流态的判别方法。

二、实验内容

1、观摩“流体基本物理性质”录像：粘性、压缩性、膨胀性及表面张力。

2、观摩“流体静力学原理”录像：测压原理、压力传递原理和浮力定律、相对静止流体的运动规律。

3、观摩“流体静力学和动力学”录像：流线与迹线、伯努利方程、雷诺实验、流体流态实验、泄流、流谱显示、射流反推力。

4、通过老师讲解，了解计算流体流体力学的发展历史，了解FLUENT和GAMBIT软件的基本操作，并自行上机练习。

三、实验结果及分析

1、流体表面张力是指使流体表面张紧的力。两个圆形铁环中间各连着一根线，表面涂上肥皂泡，用玻璃棒捅破一半肥皂泡，细线向另一侧弯曲;毛细管插入杯中的红色液体中时，管内液面明显上升；毛细管插入水银液体中时，管内液面会呈下降状态。这些现象都是表面张力的做用的结果。

2、流体膨胀性是指在压力不变的条件下，流体温度升高而体积增大的性质。右手握住温度计的液泡，温度计的液柱就会上升；烧瓶口用一插有细管的活塞堵住，细管内有有色液体，用手握住烧瓶底加热，管内有色液体会向右移动。这些实验说明液体和流体具有膨胀性。

3、流体压缩性是指在温度不变的条件下，流体在压力作用下体积缩小的性质。出口端封死的注射器，用手压活塞，注射器管内的空气体积缩小；在注射器内充满红色的水，用力推活塞，即使用力很大也很难压缩；这说明气体容易被压缩，液体不容易被压缩。二者的 压缩性不同是由于分子结构的显著差异造成的。

4、用旋转粘度计测液体粘度。测量低粘度的液体的读数为30Pa·s，测量较高粘度的液体的读数为60Pa·s.

5、两台相同的装置中装有20和40摄氏度的相同体积的液体，同时打开活塞后，温度较高的液体先流完；这说明温度越高的液体越易流动，即液体的粘度随温度的升高而下降。对于气体粘度随温度升高而升高，这主要是气体和液体的分子结构显著差异造成的。

 

第二篇：工程流体力学实验报告

福州大学土木工程学院本科实验教学示范中心

学生实验报告

工程流体力学实验

题目：

实验项目1：毕托管测速实验

实验项目2：管路沿程阻力系数测定实验

实验项目3：管路局部阻力系数测定实验

实验项目4：流体静力学实验

姓名：李威 学号：051001509组别：________

实验指导教师姓名：__________________________

  同组成员：____________________________________

20##年月日

实验一  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，掌握用测压管测量点流速的技术和使用方法。 
2．通过对毕托管的构造和适用性的了解及其测量精度的检验，进一步明确水力学量测仪器的现实作用。

二、实验成果及要求

                                       实验装置台号No     

表1       记录计算表         校正系数c=        ，k=        cm^0.5/s

   

三、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？

答：若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净。

2．毕托管的压头差Δh和管嘴上、下游水位差ΔH之间的大小关系怎样？为什么？

答：这两个差值分别和动能及势能有关。在势能转换为动能的过程中，由于粘性的存在而有能量损失，所以压头差较小。

3．所测的流速系数说明了什么？

实验二  管路沿程阻力系数测定实验

一、实验目的要求：

1．  掌握沿程阻力的测定方法；

2.     测定流体流过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与的关系；

3测定流体流过直管时的局部阻力，并求出阻力系数ξ；

4学会压差计和流量计的使用。

二、实验成果及要求

1．有关常数。                                   实验装置台号         

圆管直径d=        cm，    量测段长度L=85cm。及计算（见表1）。

2．绘图分析*    绘制lgυ～lgh_f曲线，并确定指数关系值m的大小。在厘米纸上以lgυ为横坐标，以lgh_f为纵坐标，点绘所测的lgυ～lgh_f关系曲线，根据具体情况连成一段或几段直线。求厘米纸上直线的斜率

将从图上求得的m值与已知各流区的m值（即层流m=1，光滑管流区m=1.75，粗糙管紊流区m=2.0，紊流过渡区1.75<m<2.0）进行比较，确定流区。

表1    记录及计算表

常数K=π²gd⁵/8          L=     cm⁵/s²

三、实验分析与讨论

1．  为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影响

实验成果？

2．据实测m值判别本实验的流动型态和流区。

3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。

实验三  管路局部阻力系数测定实验

一、实验目的要求：

二、实验成果及要求

1．记录计算有关常数。                          实验装置台号No         

d₁=D₁=          cm，        d₂=d₃= d₄= D₂=        cm，

d₅=d₆=D₃=          cm，        l_1—2=12cm，      l_2—3=24cm，

l_3—4=12cm，     l_4—B=6cm，      l_B—5=6cm，       l_5—6=6cm，

=                        ，

=                        。

2．整理记录、计算表。

3．将实测值与理论值（突扩）或公认值（突缩）比较。

表1  记录表

表2计算表

三、实验分析与讨论

1．结合实验成果，分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系：

1）不同R_e的突扩ξ_e是否相同？

2）在管径比变化相同的条件下，其突扩ξ_e是否一定大于突缩ξ_s？

2．结合流动仪演示的水力现象，分析局部阻力损失机理何在？产生突扩与突缩局部阻力损失的主要部位在哪里？怎样减小局部阻力损失？

实验四  流体静力学实验

一、实验目的要求：

二、实验成果及要求

1．记录有关常数。                             实验装置台号No          

各测点的标尺读数为：

▽_B =      cm，▽_C=      cm，▽_D=      cm， =      N/cm³。

2．分别求出各次测量时，A、B、C、D点的压强，并选择一基准检验同一静止液体内的任意二点C、D的是否为常数。

3．求出油的容重。

4．测出4^#测压重管插入小水杯水中深度。

三、实验分析与讨论

1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？

2．当p_B<0时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。

3．若再箅一根直尺，试采用另外最简便的方法测定。

4．如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？

5．过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部液体是同一等压面？

6．用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？

7．该仪器在加气增压后，水箱液面将下降δ而测压管液面半升高H,实验时,若以p₀=0时的水箱液面作为测量基准,试分析加气增压后,实际压强(H+δ)与视压强H的相对误差值.本仪器测压管内径为0.8cm,箱体内径为20cm.

表1   流体静压强测量记录及计算表         单位：cm

注：表中基准面选在             Z_C=           cm Z_D=           cm

表2  油容重测量记录及计算表     单位：cm

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* 附录1    实验曲线绘法建议

1．图纸    绘图纸可用普通厘米纸或对数纸，面积不小于12×12cm；

2．坐标确定    若采用厘米纸，取lgh_f为纵坐标（绘制实验曲线一般以因变量为纵坐标），lgv为横坐标；采用对数纸，纵坐标写h_f，横坐标用v，即不写成对数；

3．标注    在坐标轴上，分别标明变量名称、符号、单位以及分度值；

4．绘点    据实验数据绘出实验点；

5．绘曲线    据实验点分布绘制曲线，应使位于曲线两侧的实验点数大致相等，且各点相对曲线的垂直距离总和也不致相等。