水力学实验指导书-bcA

'福州大学土木工程学院本科实验教学中心学生实验指导书水力学实验指导书福州大学土木工程学院水力学实验室编2007年7月28日 实验项目一：有压管流综合型实验5（一）不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺里方程）实验5（二）不可压缩流体恒定流动量定律实验10（三）毕托管测速实验14（四）雷诺实验17（五）文丘里流量计实验20（六）管路沿程阻力系数测定实验24（七）管路局部阻力系数测定实验30（八）孔口与管嘴出流实验34实验项目二：明渠水力学综合型实验38（一）水跃参数测定实验38（二）实用堰流量系数测定实验41（三）宽顶堰流量系数测定实验43实验项目三：开放式水工断面模型综合型实验44（一）模型设计与制作44（二）实验量测与分析44实验项目四：开放式研究型整体模型实验45 （一）模型设计与制作45（二）实验量测与分析45实验项目五：单项量测实验46（一）流体静力学实验46（二）渗流电模拟实验52实验项目六：动手演示型实验54（一）静压传递自动扬水演示54（二）壁挂式自循环流动演示54（三）自循环流谱流线显示仪55（四）紊动机理演示55（五）水击综合演示55（六）虹吸演示55（七）空化机理演示55（八）水面曲线的定性实验55 冃|JB一、水力学实验课的改革水力学及工程流体力学是工科院校土建水利类学科的一门重要的技术基础课。现代水力学是建立在实验、理论和计算三大支柱上的，是实践性和理论性都较强的学科，它涉及到大量的概念、定义、模型、计算和实验等。虽然实验教学对本课程非常重要，但传统的实验教学存在许多与当代教学不相适应之处，如实验内容局限于古典而缺乏新意；仪器陈IH,大多沿用50年代的的老设备，且往往学生多，仪器台数少，动手率低；教学注入式为主，缺乏现代辅助手段，学生自主性不足，等等。因此，我们乘“211”的强劲东风，进行实验室的改造，引进荣获国家级一等优秀教学成果奖的浙江大学《水力学》与《工程流体力学》教学实验综合改革成果，包括新型实验仪器和CA1实验教学软件，这些仪器具有技术先进，测量精度高，流动现象可视化性强，小型化，性能优于进口仪器等特点。引进的CAI实验教学软件教学辅助功能齐全。每项实验CAI均包括仪器仿真，动态操作界面、实验原理、数据采集、成果分析、操作指南和问题解答。可供学生在计算机上进行各项实验的过程操作、数据采集和成果分析，还设有实验提示、错误纠正等功能，以辅导学生按正确途径深入有序地进行实验。所附的实验原理和问题解答除用文本形式外，均以多媒体动画和录相的形式给出，形象生动、简单易懂，可供学生实验预习与答疑，帮助学生成功地完成实验。在教学计划学时被大幅度压缩后，实验项忖的挑选与组合优化就显得很重要。以往水力学实验有十儿项，每项2学时，就得20多学时。为了压缩学时，同时加强对学生的创造性思维和综合分析能力的培养，把水力学实验项目分成演示型、单项型、综合型、设计型和开放式研究型等类型，分述如后。（-）演示型实验演示型实验包括水力学模型试验演示和一些水力现象和原理的演示。1.水力学模型试验演示本试验演示安排在水力学第一次课（诸论）后进行。其主要冃的在于让学生认真观察水利枢纽中的各种水流现象，观察并思考水流与约束水流运动的边界（包括各种水工建筑物）Z间的相互作用，归纳出水利工程中常遇到的问题，女口：水力荷载、水流流动形态、水能利用和水能消耗及其他特殊的水力学问题，女口：空蚀、掺气、挟沙及污染的扩散问题。这些问题如何解决正是水力学所研究的主要内容。通过试验演示，并经认真观察和思考，可深刻感到水力学是一门实实在在的、真正有用的课程，进一步明确学习目的性，激发学习兴趣。同学进一步可思考：模型与原型水流相似吗？如何才能相似？物理量如何换算？所有这些问题正是《水力学》或《工程流体力学》要解决的的。 1.水力现彖和原理的演示此类实验目的在于让学生在实验室里集中快速地观察水流的各种现彖，各种妙趣横生、奇观频现的演示实验能让我们深有“世界真奇妙”之感，有寓教于奇、启迪智慧之神效，能够激发学习水力学的强烈欲望，引导分析、研究各种水力学问题。这些演示还蕴含深奥的水力学科学知识，直观生动地揭示了重要的流体运动规律。所有这些是单纯理论教学，那怕是多媒体教学也难以取代的。流线、流态、紊动机理、空化、水击、虹吸、静压扬水、能量转换与守恒、动量原理等演示可由实验指导教师操作、讲解，目的在于在有限的课时内让学生看到更多的水流现彖。有些实验演示可由学生自己操作，并仔细观察水流现彖，体会其中Z奥妙。（二）单项型实验单项型实验包括静水压强测定、渗流电模拟实验等，这些实验内容单一，实验仪器小巧精细，并自成系统，需要细心操作和反复量测。为培养独立操作能力和认真细致的工作作风，实验分小组进行，每组2~3人，为克服仪器不足的不利条件，采用课外预约、多批次、多小组进行的方式。课前要求认真预习。（三）综合型实验为了节约课时，提高效率，把以往分散的多个单项实验加以合理综合，分为有压管流综合实验和明渠水流综合实验两部分。这些综合实验利用实验室原有的玻璃实验槽以及引进的有压管流和明渠水流多种实验仪进行。该实验的主要内容有：水位测针测水位，毕托管测流速，薄壁垠测流量，缓流、急流和水跃现象观测，共辄水深、水跃长度测定等。利用一套设备一次进行多项目实验可大大节省时间（免去了多次开机抽水和稳定时间），还可一定程度上缓解了学生多、设备少的矛盾。只要充分准备、合理安排就可以增加共用一套设备进行实验的学生数。这项综合实验还可以作为一个断面模型使用，当讲到“相似原理和模型试验基础”后，可做为一个习题，把实验得到的数据按相似律换算为原型数据。（四）设计研究型实验以水力学整体模型试验作为设计型实验。这个实验在水力学实验大厅和露天模型场进行，这是配合“相似原理和模型试验基础”一章的教学安排的。根据某水利枢纽的试验任务，让学生结合本校实验室的实际条件（如实验场地、循坏水设备等），通过实地勘测、调查，拟定实验方案，包括：相似准则、模型范围、模型比尺的选定，模型设计和制作（要求画出模型的平面和高程布置图，做出2〜3个有代表性的模型断面板等），实验仪器和设备的选定，拟定实验内容和实验步骤（包插记录表格的设计）等。然后，在现有的模型（如水口水电站模型、棉花滩水电站模型等）上放水试验。试验内容：水位流量控制，水位流速量测，流态观测和描述等。这项实验的意义在于：在完成实验课的过程中，学生对以凭 借白己已有的知识和技能（如测量学、建筑材料学、水力学、实验误差理论等），展开丰富的想像，通过创造性思维，提高自己的综合应用能力。二、水力学教学实验守则1.实验前必需详细阅读实验指导书，参阅有关教材，明确实验冃的和要求、熟悉实验仪器和设备，有关原理和实验步骤（指导书中未列出步骤的，学生必须自己拟定实验步骤并设计好记录表格）、注意事项等，做到实验前心中有数。2.认真进行实验，严守操作规程，进行合理分工，协调操作，细心观察水流现象，认真分析思考，及时记录原始数据，有关的计算和绘画工作应与实测工作同时进行，以便及时检查实测是否有误，一旦有误，及时更正，不得任意任意更改。课后认真独立完成实验报告。3.实验课听从教师指导，保持安静，不得动用与本实验无关的设备，注意实验安全，保持场地卫生，实验完毕后应整理好仪器设备，经教师同意方能离开。三、实验报告的要求1.报告内容：甲、实验目的要求：乙、实验原理简述：丙、水流现象描述和原始实验数据：丁、实验成果整理和曲线图表绘制及结论与问题讨论。2.每人独立完成实验报告，一律用福州大学毕业设计论文报告纸，要求文字通顺，字迹清楚，用工具绘图。3.实验报告经教师批阅后，应认真阅读和改正，不合格者盂重做实验或重做实验报告。实验注意事项1.凡装有测压管的实验，实验时应先排尽管中的空气。2.用重量法或体积法测流量时段应尽可能长些，以便获得较高精度。3.凡水力要素波动不定时，不能读其瞬间值，应读其平均值。4.在玻璃水槽中做实验时，如需调节下游水深，应缓慢操作，水位测针车亦应沿轨道缓慢移动。5.测量恒定流时的各种数据时，应待水力要素（如量水堰堰上水头、堰前水位、下游水位等）稳定后方可量测。6.测定表而波动较大的水流的水位时，用有量水筒的测针量测，要待水筒的水位与水槽内水位齐平时再测，并注意测针尖与水而接触。 五、水力学实验室概况本实验室主要由700m2实验大厅、lOOif实验教室和以泵房为中心的循坏水系统，以及办公观测用房与附属实验场等组成。实验大厅内装有一条宽度B=80cm的玻璃水槽供科研用，备有两条B=40cm的玻璃教学实验用，提供一定的场地面积可供水力模型试验使用，并配置有各种电测仪器与设备。实验教室内装设有各种教学实验用的实验测定和演示仪器。泵房内装有四台水泵，总供水流量为365升/秒。地下水库容量为150m3,平水塔高度8米，其容量为50m3o另设置多条供水管道和冋水地沟，组成循坏水系统，能对多个地点稳定地提供不同的流量需求，使用可靠方便。 实验指导实验项目一：有压管流综合型实验本实验装置是由可控硅无级调速器控制供水量的自循环台式实验仪，恒压水箱和实验管道用全透明有机玻璃精制而成。实验管道为变直径与变管轴线高程，强化了位能、压能、动能之间能量转化的直观效果，测压点布置经优化组合，并增设毕托管测总压装置，对直观显视测圧管水头和总水头的变化规律，各选一个均匀流和急变流（弯段）断面分别设置不同高度的两个测压点，可供动水压强分布规律的实验，用有机玻璃精制而成的组合式多管测压计，并配有移动标尺，精美耐用，测量方便。本实验装置可供本科学生实验分析研究管流测压管水头和总水头的沿程变化规律及其位能、压能、动能、损失能之间的转化关系；验证流体恒定总流的伯诺里能量方程；并实验分析均匀流和急变流在过水断面上的分布规律及其它十余项定性、定量实验。本实验装置可购买成套产品，并配有CAI仿真实验软件。（一）不可压缩流体恒定能量方程（伯诺里方程）实验一、实验目的要求1.验证流体恒定总流的能量方程；2.通过对动水力学诸多水力现彖分析研讨，进一步掌握有压管流水力学的能量转换特性；3.掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。二、实验装置本实验的装置如图一所示。 图一自循环伯努利方程实验装置1.自循环供水器5.稳水孔板9.测压管2.实验台6.恒压水箱10.实验管道3.可控硅无级调速器7.测压计11・测压点4.溢流板&滑动测量尺12.毕托管13.实验流量调节阀说明：本仪器测压管有两种：1・毕托管测压管（表2.1小标*的测压管），用以测读毕托管探头对准点的总水头H‘（=Z+^+—）,须注意一般情况下H"与断面总水头H（二Z+E+匕）不同（因/2g/2g一般UH〃），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；2.普通测压管（表2.1未标*者），用以定量量测测压管水头。实验流量用阀13调节，流量由体积时间法（量筒、秒表另备）或重量时间法（电子称另备）测量（以下实验类同）。三、实验原理在实验管路中沿管内水流向取n个过水断血。可以列出进口断血（1）至另一断面（i） 的能量方程式（i=2,3,,n）92乙+△+逍詁+Z+輕+饥y2g72g叫取a1=a2=...an=l,选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出Z+左值，测出通过yav2管路的流量，即可计算出断面平均流速D及——，从而即可得到各断面测管水头和总水头。2g四、实验方法与步骤1.熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。2.打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关后所有测压管水面是否齐平。如不平则需查明故障原因（例连通管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。3.打开阀13,观察思考1）测压管水头线和总水头线的变化趋势；2）位置水头、压强水头之间的相互关系；3）测点（2）、（3）测管水头同否？为什么？4）测点（12）、（13）测管水头是否不同？为什么？5）当流量增加或减少吋测管水头如何变化？4.调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液而读数，同时测记实验流量（毕托管供演示用，不必测记读数）。5.改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。五、实验成果及要求1.把有关常数记入表」。实验装置台号No表1有关常数记录表水箱液面高程cm,上管道轴线高程emoDi二cm;D2-cm;D3=cm;（3）测点乙3为直管均匀流段同一断面上的两上测压点，10、11为弯管非均匀流段同一断面上的两上测点。2.量测（Z+£）并记入表2.2 表2.2测记（Z+上）数值表（基准面选在标尺的零点上）单位：cm测点编号Qcm%实验次序1233.计算流速水头和总水头。4.绘制上述成果中最大流量下的总水线E-E和测压管水线P-P（轴向尺寸参见图二，总水头线和测压管水头线可以绘在图二上）。提示：1.P-P线依表2数据绘制，其中测点10、11、13数据不用；2.E—E线依表3（2）数据绘制，荻屮测点10、11数据不用;3.在等直径管段E—E与P—P线平行。图二六、成果分析及讨论1.测压管水头线和总水头的变化趋势有何不同？为什么？2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？4.试问避免喉管（测点7）处形成真空有哪儿种技术措施？分析改变作用水头（如抬高或降低水箱的水位）对喉管压强的影响情况。5.毕托管所显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都略有差异，试分析其原因。 表3计算数值表示支持(D流速水头管径d(cm)Q二(cm3/s)Q二(cm7s)Q二(cm?s)A(cm2)V(cm/s)22?(cm)A(cm2)V(cm/s)v22?(cm)A(cm2)V(cm/s)v22g(cm)(2)总水头(Z+-&+—)单位：cmY2g测点编号Q(cm"/s)实验次序123 (-)不可压缩流体恒定流动量定律实验一、实验目的要求1.验证不可压缩流体恒定流的动量方程；2.通过对动量与流速、流量、出射角度、动量矩等因素间相关性的分析研讨，进一步掌握流体动力学的动量守恒定理；3.了解活塞式动量定律实验仪原理、构造，进一步启发与培养创造性思维的能力。二、实验装置本实验的装置如图一所示。1.白循环供水器2.实验台5.恒压水箱6.管嘴9.带活塞和翼片的抗冲平板1.可控硅无级调速器4.水位调节阀7.集水箱&带活塞的测压管10.上回水管 自循环供水装置1由离心式水泵和蓄水箱组合而成。水泵的开启、流量大小的调节均由调速器3控制。水流经供水管供给恒压水箱5,溢流水经回水管流回蓄水箱。流经管嘴6的水流形成射浓，冲击带活塞和翼片的抗冲平板9,并以与入射角成90。的方向离开抗冲平板。抗冲平板在射流冲力和测压管8中的水压力作用下处于平衡状态。活塞形心水深入可由测压管8测得，由此可求得射浓的冲力，即动量力F。冲击后的弃水经集水箱7汇集后，再经上回水管10流岀，最后经漏斗和下回水流回蓄水箱。为了自动调节测压管内的水位，以使带活塞的平板受力平衡并减小摩擦阻力对活塞的影响，木实验装置应用了自动控制的反馈原理和动摩擦减阻技术，其构造如下：带活塞和翼片的抗冲平板9和带活塞套的测压管8如图二所示，该图是活塞退出活塞套时的分部件示意图。活塞小心没有一细导水管a,进口端位于平板中心，出口端伸出活塞头部，出口方向与轴向垂直。在平板上没有翼片b,活塞套上设有窄槽c。图三工作时，在射流冲击力作用下，水流经导水管a向测压管内加水。当射流冲击力大于测压管内水柱对活塞的压力时，活塞内移，窄槽c关小，水流外溢减少，使测压管内水位升高，水压力增大。反之，活塞外移，窄槽开大，水流外溢增多，测管内水位降低,水压力减小。在恒定射流冲击下，经短时段的自动调整，即可达到射流冲击力和水压力的平衡状态。这时活塞处在半进半出、窄槽部分开启的位置上，过a流进测压管的水量和过c外溢的水量相等。由于平板上没有翼片b,在水流冲击下，平板带动活塞旋转，因而克服了活塞在沿轴向滑移时的静摩擦力。为验证本装置的灵敏度，只要在实验中的恒定流受力平衡状态下，人为地增减测压管中的液位高度，可发现即使改变量不足液柱高度的±5%。（约0.5〜1mm）,活塞在旋转 下亦能有效地克服动摩擦力而作轴向位移，开大或减小窄槽C,使过高的水位降低或过低的水位提高，恢复到原來的平衡状态。这表明装置的灵敏度高达0.5%,亦即活塞轴向动摩擦力不足总动量力的5%o。三、实验原理恒定总流动量方程为取脱离体如图三所示，因滑动摩擦阻力水平分力＜0.5%Fx，可忽略不计，故x方向的动量方程化为Fx=-pcA=-^.^D2=pQ(0-^v[x)即^pQvlx--^(.D2=0式中：入——作用在活塞形心处的水深；D——活塞的直径；Q——射流流量；vix——射流的速度；pI——动量修正系数。实验中，在平衡状态下，只要测得流量Q和活塞形心水空h,由给定的管嘴直径d和活塞直径D,代入上式，便可验证动量方程，并率定射流的动量修正系数M值。其中,测压管的标尺零点己固定在活塞的园心处，因此液面标尺读数，即为作用在活塞园心处的水深。四、实验方法与步骤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，关闭2〜3分钟，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,要求测压管内液面的标尺读数，即入值。5.测量流值利用体积时间法，在上冋水管的出口处测量射流的流量，流量时间要求在15〜20秒以上。可用塑料桶等容器，通过活动漏斗接水，再用量筒测量其体积(亦可用重量法测量)。 5.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。6.验证6,工0对玖的影响取下平板活塞，使水流冲击致电活塞套内，调整好位置，使反射水流的回射角一致，记录回射角度的目估值、测压管作用水深hj和管嘴作用水头H（）o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二cm,活塞直径D二emo2.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P（平均动量修正系数）与公认值（0=1.02〜1.05）符合与否？如不符合,试分析原因。2.带翼片的平板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彫响？为什么？3.若通过细导水管的分流，其出流角度与"相同，对以上受力分析有无影响？4.滑动摩擦力人为什么可以忽略不计？试用实验来分析验证人的大小，记录观察结果。（提示：平衡时，向测压管内加入或取出1mm左右深的水量，观察活塞及液位的变化）。5.q若不为零,会对实验结果带来什么彫响？试结合实验步骤7的结果予以说明。 （三）毕托管测速实验—、实验目的和要求1.通过对管嘴淹没出流点流速系数的测量，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，并检验其星测精度，进一步明确传统流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一所示-毕托管测速实验装置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•恒压供水箱6.管嘴7.毕托管&尾水箱与导轨9.测压管10.测压计11.滑动测量尺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11的测压管1、2和以测量高、低水箱位置水头，测压管3、4用以测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』2g4h-k^l~Ahk=(1)式中u——毕托管测点处的点流速；C——毕托管的校正系数；Ah——毕托管全压水头与静水压头差。u=(p"』2gAH(2)联解上两式可得Q=c^Ah/AH(3)式中u——测点处流速，由毕托管测定；G——测点流速系数；Ah——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，分解毕托管，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，心须重新排气。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,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)分别沿垂向和纵向改变测点的位置，观察管嘴淹没射流的流速分布； (1)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。1.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装置台号No表1记录计算表校正系数c=,k=cm%实验次序上、下游水位差(cm)毕托管水头差(cm)测点流速U—kyl~Zh(cm/s)测点流速系数hih2AHh3Ah(p"=c^Ah/AH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.毕托管的压头差Ah和管嘴匕下游水位差AH之间的大小关系怎样？为什么？3.所测的流速系数0’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0’为0.996,试问本实验的毕托管精度如何？如何率定毕托管的校正系数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)，试说明其原因(低流速可倾斜压差计)。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流体测速仪器？ （四）雷诺实验-、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，掌握园管流态判别准则；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一所示。一雷诺实验装置图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&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。本恒压水箱还没有多道稳水隔板，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，有色指标水采用口行消色的专用色水。三、实验原理Re=—==KQK=-^―v7ttlvtrIv四、实验方法与步骤1•测记本实验的有关常数。1.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，然后逐步开人调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征，待管屮出现完全紊流后，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小。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，用体积法测定流量；（3）根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值（2000）比较，偏离过大，需重测；（4）重新打开调节阀，使英形成守全紊流，按照下述步骤重复测量不少于三次；（5）同时用水箱屮的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度。注意：a.每调节阀门一次，均需等待稳定儿分钟；b.关小阀门过程中，只许渐小，不许开大；c.随出水流量减小，应适当调小开关（右旋），以减小溢流量引发的扰动。4•测定上临界雷诺数。逐渐开启调节阀，使管屮水流由层流过渡到紊流，当色水线刚开始散开时，即为上临界状态，测定上临界雷诺数1〜2次。 五、实验成果及要求1.记录、计算有关常数:实验装置台号N（）管径d=cm,水温t=°C运动粘度v=0017757=cm2/s1+0.0337/+0.000221/2计算常数K=s/cm32.整理、记录计算表表1颜色水线形态水体积V（cm3）时间T(s)流量Q(cm"/s)雷诺数Re阀门开度增（t）或减（1）备注实测下临界雷诺数（平均值）Rec=注：颜色水形态指：稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动，断续，完全散开等。六、实验分析与讨论1•流态判据为何采用无量纲参数，而不采用临界流速？2.为何认为上临界雷诺数无实际意义，而采用下临界雷诺数作为层流与紊流的判据？实测下临界雷诺数斤“与公认值偏离多少？原因何在？3•雷诺实验得出的园管流动下临界雷诺数为2320,而目前有些教科书中介绍采用的下临界雷诺数是2000,原因何在？1.为什么在测定/?“调小流量过程中，不许有反调？2.分析层流和紊流在运动学特性和动力学特性方面各有何差异? （五）文丘里流量计实验一、实验目的要求1.通过测定流量系数，掌握文丘里流量计量测管道流量的技能;2.掌握气一水多管压差计量测压差的技能；3.通过实验与量纲分析，了解应用量纲分析与实验结合研究水力学问题的途径，进而掌握文丘里流量计水力特性。二、实验装置本实验的装置如图一所示。2.实验台1.口循环供水器5.溢流板9.测压计12.实验流虽调节阀6.稳水孔板10.滑尺3.可控硅无级调速器4.恒压水箱7.文丘里实验管段8.测压计气阀11.多管压差计在文丘里流塑计7的两个测量断面上,分析有4个测压孔与相应的均压环连通，经均压环均压后的断面压强由气一水多管压差计9测量（亦可用电测仪量测，详参P23）。 三、实验原理根据能量方程式和连续性方程式，可得不计阻力作用时的文氏管过水能力关系式J2g[0+卩/力-(Z2+Z/刃二K砸Ky[g/J(〃|/a?)"_1Ah=(Z,+^)-(Z2+△Y〜Y式中：力/i为两断面测压管水头差。由于阻力的存在，实际通过的流量Q恒小于Q"。今引入一无量纲系数u=Q/Q?（11称为流量系数），对讣算所得的流量值进行修正。另，由水静力学基本方程可得气一水多管压差计的Ah为Ah=h[—h2+h3—hq四、实验方法与步骤1.测记各有关常数。2.打开电源开关，全关阀12,检核测管液面读数hl-h2+h3-h4是否为0,不为0时，需查出原因并予以排除。3.全开调节阀12检查各测管液面是否都处在滑尺读数范围内？否则，按下列步序调节：拧开气阀8/将清水注入测管2、3/待h2=h3^24cm,打开电源开关充水/待连通管无气泡12,并调开关3/至h|=h4^28.5cm,即速拧紧气阀8。4.全开阀节阀门，待水流稳定后，读取各测压管的液面读数h】、h2、h3、并用秒表、量筒测定流量。5.逐次关小调节阀，改变流量7〜9次，重复步骤4,注意调节阀门应缓慢。6.把测量值记录在实验表格内，并进行有关计算。7.如测管内液而波动时，应取时均值。8.实验结束时，需按步骤2校核压差计是否冋零。 五、实验成果及要求1.记录计算有关常数。d|=cm,d2=u=cm2/s水箱液面标尺值▽()二2.整理记录计算表。实验装置台号Nocm,水温匸°C,cm,管轴线高标尺值▽二cm。表1记录表次序测圧管读数(cm)水量(cm3)测量时间(s)h2h3123456789表2计算表次序Q(cm3/s)Ah=h|—h2+h3—h4RelQz=(K砸)(cm3/s)123456782.用方格绘制Q〜Zh与Re〜》曲线图。分别取Ah、"为纵坐标(绘法参附录1)。 六、实验分析与讨论1.本实验中，影响文丘里管流量系数大小的因素有哪些？哪个因素最敏感？对本实验的管理而言，若因加工精度影响，误将(d2-0.01)cm值取代上述cb值时，本实验在最大流量下的u值将变为多少？2.为什么Q"与Q不相等？3.试证气一水多管压差计(图一)有下列关系：△h=(Zi+pi/y)—(Z2+P2/Y)=hi一h2+h3-hi4.试应用量纲分析法，阐明文丘里流量计的水力特性。5.文氏管喉颈处容易产生真空，允许最大真空度为6〜7mHO工程中应用文氏管时,应检验其最大真空度是否在允许范围内。据你的实验成果，分析本实验流量计喉颈最大真空值为多少？ （六）管路沿程阻力系数测定实验—、实验目的要求1.加深了解园管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律；2.掌握管道沿程阻力系数的屋测技术和应用气一水压差及水一水银多管圧差计测量压差的方法；3.将测得的&〜入关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。二、实验装置本实验的装置如图一所示。I.自循环高压恒定全自动供水器4.水压差计7.电子址测仪10.实验流就调节阀13.调斥简2.实验台5.测压计&滑动测量尺II.供水管及供水阀3.回水管6.实验管道9.测压点12.旁通管及旁通阀根据压差测法不同，有两种型式： 型式I压差计测压差。低压差用水压差计量测；高压差用水银多管式压差计量测。装置简图如图一所示。型式II电子量测仪测压差。低压差仍用水压差计量测；而高压差用电子测仪（简称电测仪）量测。与型式I比较，该型唯一不同在于水银多管式压差计被电测仪（图二）所取代。本实验装置配备有：1.自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器3由离心泵、自动压力开关、气一水压力罐式稳压器等组成。压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳圧器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。图二图三1.压力传感器2.排气旋钮3.连通管4.主机2.旁通管与旁通阀由于本实验装置所釆用水泵的特性，在供水流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动。为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出），通过分流可使水泵持续稳定运行。旁通管川设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。3.水封面为了简化排气，并防止实验中再进气和误操作引起的水银外溢。在水银压差计的连通管上装有水封器，水封器由2只充水（不满顶）的密封立筒构成（图一）。4.电测仪由压力传感器和主机两部分组成。经由连通管将其接入测点（畋7.2）。压差读数（以米水柱为单位）通过主机显示。 三、实验原理L1）~由达西公式hf=A~—fdig得心冲斗冲却gK性（1）LIT厶40K=7r由图三知据水静力学基本方程及等压面积原理有P-+力1）+7nSh一/?2）+沧（為一包）+兀“（”3-力4）+丫訓4+）0=P2P］~P~=hf=（単-1）（他一力］+九一力3）=12.60.YeoYeogd5/SL另由能量方程对水平等直径园管可得符=（01-卩2）/卩⑵压差可用压差计或电测。对于多管式水银压差有下列关系：hf=P"一宀=（乙l_i）（包_说+%_仏）二［2.602,”*Yo）Ya）Ahm=/?2_力］+力4一冋（3）式中，人、人分别为水银和水的容重；力仏为汞柱总差。四、实验方法与步骤准备I对照表装置图和说明搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理；检查蓄水箱、水位是否够高及旁通阀12是否已关闭。否则予以补水并关闭阀门；记录有关实验常数；工作管内径d和实验管长L（标志于蓄水箱）。准备II启动水泵。本供水装置采用的是自动水泵，接通电源，全开阀12打开供水阀11,水泵自动开启供水。准备III调通量测系统。（1）通水、排气对各有关量测仪及其连通管按下列程序充水排气：【实验管道】关闭旁通阀12,全开水供水阀11和出水阀10o【水压差计】关闭阀10/全开阀12/松开（水压计连通管）止水夹/开启阀11（待测管升至一定高度，再按下列步序适当降低，以保证有足够的量程）/旋开倒U管旋钮F.（图一）/全关阀1/（待倒U型管水位降至测尺标值10cm左右）拧紧”， 【水银压差计】检查水封器13充水度是否够，当无压下水位低于2/3筒高时，按下列步骤进行充水：关闭阀10/开启阀10若干次，直至连通管气泡排净为止。 【压力传感器】关闭阀10/开启阀11/打开排气旋钮（图二）待旋孔溢水再拧紧。（2）校核关闭阀10/全开阀11/检查水压差计两测管中水位平否？以及水银压差计是否满足Ahlft=包-说+人-人=°?否则按上述步骤重新排气。实验量测（1）调节流量实验可按流量由小到大依资助进行；微开阀10（阀12已全开）,使流量逐次增大，其增量，在流量较小时，用水压差计水柱差/1力控制，每次增量可取Zl/z二4〜6mm（初次小些）。大流量通过渐关旁通阀调大压差量测改用水银压差计（或电测仪），流量增量改用汞柱差控制，第一次取Ah=30〜40mm,以后各次取150mm（如用电测相应取Ah=0.4m和2.0m）0注意：①当换用水银压差计时，务心夹紧水压差计连通管；②流量每周一次，均需稳定2〜3分钟，流量愈小，稳定时间愈长；③每次测流时段水小于8〜10秒（流量大可短些）；④要求变更流量不少于10次。（2）依次测定压差计测管（或电测仪）读数、相应流量和温度（温度表应挂在水箱中）。（3）结束工作①关闭阀10,检查0?二0及/饥=0与否。否则表明压差计已进气，需重做实验；②关闭阀11,切断电源。 五、实验成果及要求1.有关常数。实验装置台号圆管直径心cm,量测段长度L=85cmc及计算（见表1）。 表1记录及计算表次序体积cm3时间S流量Qcm3/s流速Vcm"/s水温C粘度Vcm2/s雷诺数Re比压计数cm沿程损失hfcm流程损失系数入/t—hih21234567hih2h.3h4891011121314常数K二n2gd5/8 2.绘图分析裏绘制lgu〜lgh『曲线，并确定指数关系值m的大小。在厘米纸上以lgu为横坐标，以Ighf为纵坐标，点绘所测的Igu〜Ighf关系曲线，根据具体情况连成一段或儿段直线。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=l,光滑管流区m=1.75,粗糙管紊流区m=2.0,紊流过渡区1.750.1时，孔口岀流的侧收缩率较d/lI<0.1时有何不同？表1项目园角管嘴直角管嘴园锥管嘴孔口水面读数H：(cm)体积(cm3)吋间(s)流量(cm7s)平均流量(cm7s)水头(cm)面积A(cm2)流量系数口测管读数出(cm)真空度11.(cm)收缩直径d((cm) 收缩断在A.-(cm2)收缩系数£流速系数0阻力系数2流股形态注：流股形态代号为：①光滑园柱；②紊散；③园柱形麻花状扭变；④具冇侧收缩的光滑园柱；⑤其他形状1.试分析完善收缩的锐缘薄壁孔口出流的流量系数“°有下列关系：“严/吟也也）英屮叱，为韦伯数。根据这一关系，并结合其他因素分析本实验的流量系数偏离理论值（“0二0.611）的原因。 实验项目二：明渠水力学综合型实验在两根40cm宽的玻璃水槽内进行，整个实验系统包括循环水系统（由水泵房、地下水库、高位水箱、输水管道、各种管配件、回水沟等组成）、首部流量控制系统、钢结构玻璃水槽、固定堰体和活动堰体（或闸门）、尾门控制系统以及水位、压力、流速、流量量测仪器等，在原有设备的基础上，引入传感器、信息处理及自控仪器等新设备、新技术，力求实现具有计算机过程仿真、数据在线采集和控制的功能。拟改造后的实验装置既可以测定实用垠、宽顶垠（或闸门）在不同水头、不同淹没度下的流量系数和垠血压力分布，又可以量测缓流或急流断面的流速分布，水跃的共轨水深和长度，还可由学生口行设计堰型曲线并在水槽中测出流量系数和堰面压力分布，进而作岀自我评价。当学生学过相似原理和模型实验一章后，还可让学生根据水口水电站实际工程数据，自行设计溢流坝模型，自行实验量测，并根据相似律把模型的量测的物理量换算为原型量，撰写出完整的实验报告。（一）水跃参数测定实验—、实验目的：1.了解各种水跃水流结构的基本特征2.掌握测定水跃各在素的基本方法3.观察并描述各种形式的水跃现象（远驱式、临界式、淹没式）4.测定非淹没式水跃的主要水力参素：共辘水深h°h乃及水跃长度Lj,水跃中的能量损失，并将理论计算值与经验公式进行对比，验证矩形明水跃理论的正确性。二、实验设备及示意图：安装有实用堰和宽顶堰的玻璃水槽、活动测车、钢板尺表面漩滚K2El：流rzh2完全水跃不意图三、理论简述：水跃是指明渠水流由急流过渡到缓流状态时，形成的局部水面突然跃起的水力现 象。即在较短的范围由小于临介水深hk的跃前水深h急剧跃到大于hk的跃后水深h“，同时在这段水流的上部存在急剧掺气的表面漩滚区之下为急剧减速扩散的主流区，这是自由水跃的典型状态。明渠水流中水深从小于hk过渡到大于hk时，在水流表面上可看见水跃。(1)水跃共轨水深的计算公式：式中：h——水跃的跃前水深，h——水跃的跃后水深单宽程旷荻为过水断面宽度。（2）跃首急流的弗洛德数;g/畀（3）水跃长度的经验公式：Lj=6.9（/?"-A）（4）水跃的能量损失+4~^）一（力+4^-）2g2g当跃进前水深的弗洛德数略大于1（1（Frl〈1.7-吋不能产生完整水跃，水面没有漩滚，仅出现一系列起伏的单波，经长距离后才消失，此为波状水跃，消能效果差。在堰闸下游收缩断面水流为急流，而下游河床多为缓流，常以水跃接，水跃的位置决定于坝址收缩断面水深九的共觇水深丸.”与下游水深人的相对大小，可能出现三种不同的衔接形式。1、临界式水跃衔接2、远驱式水跃衔接3、淹没式水跃衔接 四、实验步骤：1、记录有关常数。2、打开首部量水垠阀门，向槽中放入适当的流量，调节尾部阀门，便槽中形成远驱水跃、临界水跃和淹没水跃，仔细观察，描绘出各种形式的水跃现象图，并作适当说明。3、调节进水阀门及尾部阀门，使堰脚形成临界水跃。4、当水流稳定后，用活动测针测出跃前水深丹，跃后水深刃‘及水跃长度厶丿，并测出上游来水流量。5、改变下游水深及流量，再测一次临界水跃的各参数。6、计算及绘图。五、注意事项：1、跃尾断面水跃波动厉害，用测针测量水面高度时，应取其最高值与最低值的平均值。2、跃尾断面应选择在表而漩滚消失的位置。六、思考题：1、水跃位置为什么会推前移后？怎样才能使它推前与移后？在实际工程中又如何做？2、在一定的流量下，调节阀门开度，使水跃推前移后，试分析这种变动跃长和跃高有什么影响？记录与计算表格玻璃水槽宽度B二cm矩形量水堰测针零点读数V1=cm玻璃水槽槽底测针零点读数V2=cm实验序号水跃长度cm水跃高度cm矩形堰上游测针读数cm形上水cm矩堰游沁断针数跃前水深cm断针数后测"跃面读1cm跃后水深cm （二）实用堰流量系数测定实验一、实验目的：1、观察实用堰的过流形态；2、测定某一堰形的流量系数m,并绘制流量系数m与堰上水头H的关系曲线。3、观察当H>Hd时，堰面水流的脱离现彖，并比较出现真空与不出现真空时的流量系数。二、实验设备：装有实用堰的明渠玻璃槽与活动测针车。三、实验公式：此堰形为堰宽B二WPScm堰顶设计水头Hfcm上游堰高pi=cm计算公式:m-Q（淹没、无侧收缩出流）B阪H严Pi——上游堰高Q——流量Hd——设计水头m——流量系数B——槽宽Ho——堰前总水头1、响实用堰泄流能力的泄主要因素是：堰的儿何形状和堰上水头。曲线形实用堰的剖面近似于自由跌落有水舌下曲线，因而有较好的泄力，流量系数加主要决定于堰顶曲线段的型式和堰高和水头的比值p/出。设计时，确定了设计水头出后，才能确定实用堰剖面顶部的尺寸。 2、对于WPS型标進剖面，出二H（）吋，而且P/H&1.33吋，设计流量系叫二0.502o实际过流时，当H（）>Hd时，堰上水股有脱离堰面的趋势，垠面出现负压，增大过流能力。HoO123P（）vO（其中一次Pb<0123表1流体静压强测量记录及计算表单位:cm注：表屮基准面选在Zc=cmZD=cm 表2油容重测量记录及计算表单位：cm条件次序水箱液而标尺读数▽()测压管2液面标尺读数h1=VH—v0hi=Vo—VH*2u/oYeo_hh{+h2Po>O1且U型管中水面弓油水交界面齐平23So=P0<01Zo=N/cm3且U型管中水2面与油面齐平3 4）检查仪器是否密封加压后检查测管1、2、5液面是否恒定。若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。1.记录仪器号N（）及各常数（记入表1）。2.量测点静压强（各点压强用厘米水柱高表示）。1）打开通气阀6（此吋p（）=0）,记录水箱液面标高▽。和测管2液面标高（此吋Vo=VH）;2）关闭通气阀6及截止阀8,加压使之形成p（）>0,测记▽。及▽h；3）打开放水阀11,使之形成P（）<0（要求其中一次电<0,即貯h0）,微调放气螺母使U形管水面与油水交界面齐平（图1.2）,测记▽。及（此过程反复进行3次）；3）打开通气阀，待液而稳定后，关闭所有阀门；然后开启放水阀11降压（p0<0）,使U形管屮的水面与油面齐平（图1.3）,测记▽。及（此过程亦反复进行3次。）五、实验成果及要求I.记录有关常数。各测点的标尺读数为:▽b=cm,vc=cm,VD=实验装置台号Nocm,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（Z+E）是否为常数。/1.求出油的容重。2.测出4#测压重管插入小水杯水中深度。六、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Pb<0吋，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。3.若再算一根直尺，试采用另外最简便的方法测定％。4.如测压管太细，对测压管液而的读数将有何影响？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圧面？6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？ 1.该仪器在加气增压后，水箱液血将下降§而测压管液血半升高H,实验时，若以Po=O时的水箱液面作为测暈基准，试分析加气增压后，实际压强（H+6）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.（二）渗流电模拟实验一、实验目的和要求：目的：1.了解电拟法实验原理2.学习电拟法实验的设备安装和使用（包括•模型制作，电路安装及仪器使用）。要求：用试验方法测定平面势流的等势线，并根据等势线绘制流网。二、实验设备和示意图：设备：电拟模型盘，XD?信号发生器，D16-1检波式品体管毫伏表探针、电源。1.电拟模型盘：将工程上渗流区轮廓按比例缩小，用有机玻璃制作模型盘，盘内装有导电液，透水边界线设导电极，盘极放有方格坐标。2.XD?信号发生器提供低压交流电压信号。3.DA16-1晶体管亳伏表及探针用于检测电场电压信号。亳伏表信号发生器电拟法测等势线的装置 三、实验原理：电拟法是根据地下水流动区域屮水流要素和电场流动区域的电流要素在数学和物理上所具有的相似性而建立，用电场模拟渗流场。若使渗流场和电场保持儿何相似和边界条件相似，导电性与渗流性质相似，则在电场中测出等电位线就可模拟渗流场的等势线即等水线，根据此原理，用水电比拟法作出渗流场的等势线后，可进而绘出流网，并用流网解平而渗流问题。四、实验步骤：1.将模型盘不透水轮廓线各点坐标绘制在方格纸上。2.模拟盘底部调水平，用酒精擦洗汇流板，然后倒入1〜2公分清水。3.将XD2信号发生器频率调到u.OOOHz,衰减拨至0位，按线路图接线，连通电源，将电压调至3伏，仪器预热半个小时。4.将DA16-1晶体管亳伏表面板后电源接线拨至220V档，把输出线路接然后按线路图接通电源，预热15分钟。5.测试：Q）测等势线；将上、下游两端电压十等分，并将探针沿与流线正交的方向左右移动，寻找丄V的位置，记录下该点坐标，并描绘在方格线上，将有丄的点联1010接起来，就是一条等势线。（b）测流线：将两端电压五等分，并将探针沿与等势线正交方向左右移动寻找丄的点，记录下该点位置，并绘制到座标纸上，然后将丄V的点连点55起来，即成一条流线。6.用同样方法寻找其他各行等势线（流线）的点。7.根据流网原理，已知等势绘制流网（反演装置利用测得的流线绘制等势线）。五、注意事项：1.本实验使用精密仪器，课前需预习，操作需严格按规程进行，通电前检查好线路，输出电压调至低电压3伏档，以保证实验安全。2.线路联结后，经教师同意后方可接通电源。3.测等势线靠两端边界需测密些。且边测等电位边标志在图上，以便判断测点分布和等势线是否合理，便于补测和修改。 1.测等电位点时，在边界形状急剧变化区域内，可适当加密测点，以提高等电位线精度。实验项目六：动手演示型实验(―)静压传递自动扬水实验仪实验仪rti组合水箱、喷嘴、虹吸管、逆止阀、水泵、可控硅无级调速器等组成，并具有虹吸式自动排水、逆止阀式自动补水装置，可自动连续工作。采用大岀水量的喷泉型扬水，喷射水柱高，“静压奇观”特色鲜明，生动有趣。用有机玻璃精制，内部结构及工作过程直观，造型美观。本实验可生动地演示市静压传递作用下自动扬水的“静压奇观”的水力现彖；对激发学生学习水力学的强烈欲望，具有寓教于奇、寓教于趣之神效，教师可引导学生分析静压传递特性、水力原理及其发生条件。(二)壁挂式自循环流动显示仪演示仪以狭缝流道为显示屏面，以水为工作流体，空气泡为示踪介质，由显示屏、水泵、可控硅无级调速器、掺气装置、供水电光源等组成的壁挂式自循环流动显示仪；由流道儿何边界不同的7种流动仪组成一个完整系列，函盖了工程常见的流场；流速大小由可控硅装置无级调节；掺气量及气泡大小由掺气装置无级调节；灯光照明，大小气泡随水流的流动过程均清晰可见，动态效果好，图彖生动直观。显示仪可供显示多种边界流场，包括30多种流谱的边界分离、漩涡、紊动扩散、射流附壁效应等；可供实验分析YF溢流阀、蝶阀、闸阀等阀门的过流阻力、受力情况及震动原因等，并可为流道及阀门的设计提供直观依据；用以分析卡门涡街水力特性及具频率与震动的定性关系；演示射流附舉效应在自动化领域的应用实例，有助于分析理解 其机理，还有益于开拓思路。（三）自循环流谱流线显示仪本显示仪是以狭缝流道为显示屏面，用电化学法显示流（迹）线，由显示屏、小水泵、供水箱、电器、电光源等组成的电化学法便携带式自循环流谱流线显示仪，以化学溶液为工作流体，流、迹线由电控染色显示，经显示屏后，能自动消色，工作液长期不必更换；本显示仪由流道儿何形状不同的三种流线仪组成一个系列，函盖了平面势流的内外流多种流场；可显示机翼绕流的升力方向；用有机玻璃精制，造型美观。（四）紊动机理演示（略）（五）水击综合演示（略）（六）虹吸演示（略）（七）空化机理演示（略）（八）水面曲线的定性实验（略）'