教學(xué)設(shè)備

流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作步驟與注意事項(xiàng)
1. 實(shí)驗(yàn)操作前依次檢查實(shí)驗(yàn)裝置的各個(gè)部件，了解其名稱與作用，并檢查是否正常有無(wú)漏水現(xiàn)象。
2. 測(cè)量并記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)的水溫。
3. 打開(kāi)泵開(kāi)關(guān)至實(shí)驗(yàn)水箱內(nèi)有水溢流后，再開(kāi)始做各個(gè)分實(shí)驗(yàn)。
雷諾實(shí)驗(yàn)：
1、 先用泵將水灌滿實(shí)驗(yàn)水槽，開(kāi)始作雷諾實(shí)驗(yàn)。
2、 往指示液盒內(nèi)加入指示液，此時(shí)指示液流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)關(guān)閉，通過(guò)雷諾實(shí)驗(yàn)管流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水流量的大小。打開(kāi)指示液閥，改變水流量觀察滯流狀態(tài)及湍流狀態(tài)下指示液的流動(dòng)形狀并對(duì)過(guò)渡區(qū)作好仔細(xì)觀察。
3、 調(diào)節(jié)水量由較大值緩慢減小，同時(shí)觀察紅色（或其它有顏色的液體）指示液流動(dòng)形狀，并記下指示液成一條穩(wěn)定直線、指示液開(kāi)始波動(dòng)、指示液與流體（水）全部混合時(shí)的流速，通過(guò)秒表和計(jì)量水箱來(lái)確定流速，測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)的水溫得出液體密度，計(jì)算Re，將測(cè)得的Re臨界值與理論值比較。
4、 重復(fù)步驟三～五次，用來(lái)計(jì)算Re臨界平均值。
5、 確保指示液不再輸出后關(guān)閉雷諾實(shí)驗(yàn)管流量調(diào)節(jié)閥，打開(kāi)計(jì)量水箱排水閥，將存水排掉，開(kāi)始另一新實(shí)驗(yàn)。
注意事項(xiàng)
1、 在實(shí)驗(yàn)前，加入指示液后，必須確保指示液輸入管內(nèi)無(wú)氣泡，（頻繁擠壓指示液輸入管，將氣泡趕盡即可），否則指示液將無(wú)法輸出。
2、 注意在做層流實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)周圍不得有外加的干擾，（如輕微振動(dòng)）。實(shí)驗(yàn)者調(diào)節(jié)出近似一條直線時(shí)，手離開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)不接觸設(shè)備等待片刻。
沿程阻力與局部阻力實(shí)驗(yàn)：
（1） 沿程阻力實(shí)驗(yàn)
1、 稍開(kāi)沿程阻力實(shí)驗(yàn)管道的流量調(diào)節(jié)閥，待測(cè)壓管內(nèi)的讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄下兩測(cè)壓點(diǎn)間的液面差以及秒表的時(shí)間和計(jì)量水箱內(nèi)水的體積。
2、 逐漸加大流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，待測(cè)壓管內(nèi)的讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄下兩測(cè)壓點(diǎn)間的液面差以及秒表和計(jì)量水箱內(nèi)水的體積。
3、 重復(fù)步驟2。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的液柱高度差應(yīng)當(dāng)是逐步增加的，如果不符合這一規(guī)律，應(yīng)當(dāng)從流量為最大值時(shí)開(kāi)始，逆向操作（即逐步減少流量），直至流量為零為止。此時(shí)，測(cè)壓管液柱高度差應(yīng)當(dāng)是逐步減少的。
4、 如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合正常實(shí)驗(yàn)規(guī)律，即可終止實(shí)驗(yàn)。關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，開(kāi)始另一新實(shí)驗(yàn)(注意：不停泵)。
5、 計(jì)量水箱內(nèi)的水位過(guò)高時(shí)則打開(kāi)計(jì)量水箱與蓄水箱間的聯(lián)通閥，以保證蓄水箱內(nèi)的水量。
（2） 局部阻力實(shí)驗(yàn)
1、 局部阻力系數(shù)的測(cè)定方法與直管阻力的測(cè)定一致。
柏努利實(shí)驗(yàn)：
2、流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)到一定大小，觀察并記錄各測(cè)壓點(diǎn)正對(duì)和垂直于流體流動(dòng)方向的液柱高度 、 。要注意其變化情況。
3、繼續(xù)開(kāi)大流量調(diào)節(jié)閥，測(cè)壓孔正對(duì)水流方向，觀察并記錄各測(cè)壓管中液位差 。
4、若為演示實(shí)驗(yàn)則不用記錄秒表和計(jì)量水箱的數(shù)值，計(jì)量水箱與蓄水箱之間的聯(lián)通閥一直打開(kāi)。需進(jìn)行計(jì)算時(shí)則要用秒表和計(jì)量水箱所記錄下的數(shù)值進(jìn)行流量的計(jì)算。
（3） 流量計(jì)校核
1、檢查測(cè)壓管兩臂是否處于平衡的狀態(tài)，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。
2、緩慢開(kāi)動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥門(mén)，排走實(shí)驗(yàn)管路里的氣泡，待流量穩(wěn)定以后，測(cè)試各參數(shù)數(shù)據(jù)。
3、為減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，數(shù)據(jù)測(cè)量應(yīng)由大到小進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄相應(yīng)的水頭，體積，流量,時(shí)間。
4、做完實(shí)驗(yàn)后，檢查壓差計(jì)兩臂讀數(shù)是否復(fù)原，若沒(méi)有，應(yīng)分析原因，并考慮是否重做。
 設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)
1. 注意實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后須清洗水箱，更換水質(zhì)，避免污垢過(guò)多影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
2. 做完雷諾實(shí)驗(yàn)后的水應(yīng)排入地溝，避免因指示液的存在而破壞水質(zhì)。
3. 定期檢查各測(cè)壓點(diǎn)有無(wú)漏氣現(xiàn)象，更換乳膠管或者用尼絨扎帶捆緊乳膠管與測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)壓管的接口。

流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置是由雷諾實(shí)驗(yàn)、柏努利實(shí)驗(yàn)、沿程阻力實(shí)驗(yàn)和局部阻力實(shí)驗(yàn)于一體的綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，外形美觀，且節(jié)約實(shí)驗(yàn)投資與占地面積。在實(shí)際生產(chǎn)中，許多過(guò)程都涉及到流體流動(dòng)的內(nèi)部細(xì)節(jié)，尤其是流體的流動(dòng)現(xiàn)象，故而了解流體的流動(dòng)形態(tài)極其重要。流體在流動(dòng)過(guò)程中為克服流動(dòng)阻力必定要消耗能量。流體流動(dòng)阻力產(chǎn)生根本的原因是流體具有粘性，流動(dòng)時(shí)存在著內(nèi)磨擦，而固定的管壁或其它形狀固體壁面，促使流動(dòng)流體的內(nèi)部發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為流體流動(dòng)阻力的產(chǎn)生提供了條件，因此液體阻力的大小與流體的物性、流動(dòng)狀況及壁面等因素有關(guān)。流體在流動(dòng)系統(tǒng)中作定態(tài)流動(dòng)時(shí)，流體在各截面上的流速、密度、壓強(qiáng)等物理參數(shù)僅隨位置而改變而不隨時(shí)間而變。根據(jù)能量守恒定律，對(duì)任一段管路內(nèi)流體流動(dòng)做能量衡算，即可得到表示流體的能量關(guān)系和流動(dòng)規(guī)律的柏努利方程。
 設(shè)備性能與主要技術(shù)參數(shù)
1. 該實(shí)驗(yàn)裝置主要由：雷諾實(shí)驗(yàn)管、柏努利實(shí)驗(yàn)管、沿程阻力管、局部阻力管、閥門(mén)阻力、文丘里流量計(jì)、測(cè)壓計(jì)、實(shí)驗(yàn)水箱、計(jì)量水箱、蓄水箱和水泵等組成。
2. 雷諾實(shí)驗(yàn)管為長(zhǎng)1100mm，內(nèi)徑φ15mm的有機(jī)玻璃管，位于實(shí)驗(yàn)桌上的第二根實(shí)驗(yàn)管道，方便觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3. 柏努利實(shí)驗(yàn)管由內(nèi)徑20mm和內(nèi)徑15mm的有機(jī)玻璃管組成，總長(zhǎng)為1100mm，以及按兩點(diǎn)法求出各變化點(diǎn)的動(dòng)靜壓頭。
4. 沿程阻力管為長(zhǎng)1100mm，內(nèi)徑15mm的有機(jī)玻璃管，兩測(cè)壓點(diǎn)間的距離為800mm。
5. 局部阻力管為內(nèi)徑分別為15mm變24m，15mm變24mm，管長(zhǎng)1100mm
流量校核管為長(zhǎng)1100mm內(nèi)徑15mm的有機(jī)玻璃管，文丘里流量計(jì)的喉徑為6.2mm。
6. 其上裝有閥門(mén)阻力管、文丘里流量計(jì)�？捎脕�(lái)測(cè)量閥門(mén)阻力和對(duì)文丘里流量計(jì)進(jìn)行流量校核。
7. 測(cè)壓計(jì)由20根長(zhǎng)600mm，內(nèi)徑φ8mm的有機(jī)玻璃管固定在測(cè)壓架上。
8.實(shí)驗(yàn)水箱由有機(jī)玻璃制成，其上有指示液盒，指示液入口支撐架。
9.計(jì)量水箱為10L有機(jī)玻璃水箱，在水箱外壁面有一不干膠標(biāo)尺。
10.蓄水箱由PVC板焊制而成的容積100L水箱。
11.水泵：輸入功率90W，最高揚(yáng)程5m，最大流量：15L/min，轉(zhuǎn)速2800r/min，。
 可開(kāi)實(shí)驗(yàn)
1. 雷諾實(shí)驗(yàn)
2. 沿程阻力實(shí)驗(yàn)
3. 局部阻力實(shí)驗(yàn)
4. 柏努利方程實(shí)驗(yàn)
5. 文丘里流量的校核實(shí)驗(yàn)。