1.目的
實(shí)驗(yàn)分為三類,一類為演示性的,第二類為驗(yàn)證性的,第三類為綜合性的。演示性實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)中單用語(yǔ)言和視頻資料教學(xué)的不足,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生從實(shí)踐的角度理解流體力學(xué)有關(guān)概念,綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的流體力學(xué)知識(shí)以及相關(guān)知識(shí)自己動(dòng)手、在實(shí)驗(yàn)指南性的大綱下擬訂實(shí)驗(yàn)步驟,完成實(shí)驗(yàn),撰寫綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2.要求
對(duì)于演示性實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生理解有關(guān)流體流動(dòng)的規(guī)律,了解流體力學(xué)大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備(風(fēng)洞,循環(huán)水槽)的工作原理、適用范圍。對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生通過(guò)定量測(cè)試和分析以及完成報(bào)告,進(jìn)一步掌握流體力學(xué)中有關(guān)重要概念。對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生閱讀指南性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)后,明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求記錄并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告。本課程的實(shí)驗(yàn)將采取開(kāi)放式教學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生自己安排時(shí)間動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,提高動(dòng)手能力,分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
二、單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求
1. 通過(guò)流體力學(xué)大型設(shè)備即風(fēng)洞,循環(huán)水槽工作演示和介紹,了解其工作原理、主要的試
驗(yàn)范圍和一般實(shí)驗(yàn)方法等等。
2. 流線顯示
主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備:流線顯示儀7臺(tái)
主要耗材:水、電及零配件
基本要求:觀察各種通道內(nèi)流動(dòng)、不同物體繞流的流線形狀,疏密程度、物體尾流場(chǎng)情況以及卡門渦街等現(xiàn)象。
3. 雷諾實(shí)驗(yàn)
主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備:雷諾實(shí)驗(yàn)3臺(tái)
主要耗材:水、電及紅色示劑,量杯,秒表,溫度計(jì)等。
基本要求:觀察層流、紊流現(xiàn)象,測(cè)量臨界雷諾數(shù)(上、下臨界雷諾數(shù))。
4.伯努利方程
主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備:伯努利方程3臺(tái)
主要耗材:水、量杯,秒表,溫度計(jì),標(biāo)尺等。
基本要求:測(cè)量不同過(guò)流斷面上的位置水頭,壓力水頭,速度水頭;分析三個(gè)水頭之間的關(guān)系;測(cè)管水頭線沿程變化規(guī)律,總水頭線沿程變化規(guī)律,繪制測(cè)管水頭線,總水頭線,分析緩變流與急變流斷面上壓強(qiáng)測(cè)得結(jié)果。
5.沿程阻力、局部阻力
主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備:能量損失實(shí)驗(yàn)臺(tái)3臺(tái)
主要耗材:水、量杯,秒表,溫度計(jì),標(biāo)尺等。
基本要求:掌握沿程阻力、局部阻力的測(cè)量方法,測(cè)量指定管路上的沿程阻力、突擴(kuò)、突縮過(guò)流斷面上的局部阻力,分析測(cè)量結(jié)果與理論公式計(jì)算結(jié)果之間的差異引起的原因;加深能量損失的機(jī)理的理解。
6.批托管測(cè)速
主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備:批托管2只
主要耗材:水,批托管,量杯,秒表等。
基本要求:了解批托管的構(gòu)造,掌握其測(cè)速原理和測(cè)量技能,注意事項(xiàng);與其它測(cè)速儀器相比其優(yōu)缺點(diǎn),精度。
7.不可壓縮流體管內(nèi)流動(dòng)綜合性實(shí)驗(yàn)
主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備:不可壓縮流體管內(nèi)流動(dòng)綜合性實(shí)驗(yàn)3臺(tái)
主要耗材:水、電及微型皮托管,乳膠管,量杯,秒表,溫度計(jì)等。
基本要求:
(1) 定量測(cè)量各過(guò)水?dāng)嗝娴钠骄魉、過(guò)水?dāng)嗝婷娣e,計(jì)算流量,判別流動(dòng)形態(tài)。分析各過(guò)水?dāng)嗝嫔系钠骄魉佟⑦^(guò)水?dāng)嗝婷娣e的關(guān)系,給出結(jié)論。
(2)當(dāng)流量一定時(shí),定量測(cè)量各過(guò)水?dāng)嗝嫔系牡牧黧w靜壓、流體總壓,測(cè)量突擴(kuò)、突縮彎頭等截面的阻力、沿程阻力、總阻力并算出阻力系數(shù),與理論值比較給出結(jié)論。分析各過(guò)水?dāng)嗝嫔系牡牧黧w靜壓、流體總壓與過(guò)水?dāng)嗝婷娣e的關(guān)系;分析沿程阻力、局部阻力、總阻力的沿程變化規(guī)律,找出規(guī)律。
(3)繪制平均流速水頭沿程變化曲線,流體靜壓沿程變化曲線,流體總壓沿程變化曲線,總水頭沿程變化曲線,分析這些曲線與流動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系,給出結(jié)論。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上提供的指南撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
四、課程改革特色
本實(shí)驗(yàn)室實(shí)行了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書后,自己安排時(shí)間動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)和大綱所要求的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師由任課教師和專職實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同組成,隨時(shí)排除實(shí)驗(yàn)故障,回答學(xué)生提出的問(wèn)題,并根據(jù)不同程度學(xué)生的需要提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生深入思考問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。
流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置 |