海洋工程流体力学实验指导书

第一章实验预备知识

第一节实验的基本要求....

第二节实验的一般知识..

第三节实验室安全与卫生管理制度

第四节实验数据记录和处理.....

第二章流体静力学实验

实验一流体静力学综合实验

实验二静压传递自动扬水仪实验

实验三平面上的静水总压力测量实验实验四达西渗流实验......

第三章恒定总流流体运动实验

实验五自循环虹吸原理实验

实验六伯努利方程综合实验

实验七文丘里综合实验

实验八动量定律综合实验

第四章流体运动能量损失实验

实验九紊动机理实验

实验十雷诺实验

实验十一局部水头损失实验

实验十二沿程水头损失实验

第五章流体流动状态分析实验

实验十三自循环流谱线演示实验.实验十四壁挂式自循环流动演示实验实验十五毕托管测速与修正因数标定实验实验十六孔口出流与管嘴出流实验

第六章流体水槽实际训练实验

实验十七大型水槽实用堰实训

实验十八大型水槽宽顶堰实训

实验十九水流流速分布实训

实验二十圆柱绕流实训

实验二十一挑流消能实训

实验二十二消能池实训

实验二十三消能坎实训

实验二十四糙率测试实验实训

实验二十五鱼道观测实验实训

实验二十六河道冲刷实验实训

实验二十七弯道河流流态观测实训

实验二十八桥墩冲刷实验实训

实验二十九组合桥墩实验实训

实验三十丁坝实验实训

实验三十一泥沙起动实验实训

实验三十二施工导截流实验实训

实验三十三凹岸水流实验实训

实验三十四凸岸水流实验实训

实验三十五水槽中静水污染物扩散实验实训实验三十六水流中污染物扩散实验实训实验三十七河道中污染物传播实验实训主要参考文献

参考答案

第一章实验预备知识

第一节实验的基本要求

海洋工程流体力学是研究海洋环境中流体的力学运动规律及其应用的学科。它主要研究在各种力的作用下,流体本身的静止状态和运动状态，以及流体与固体壁面、流体与流体、流体与其他运动形态之间的相互作用和流动的规律↵。流体力学是力学的一个重要分支，而海洋工程流体力学侧重流体力学在海洋工程方面的实际应用,它不追求数学上的严密性，而是趋向于解决在海洋工程中出现的实际问题[2-4]

流体力学实验主要包括流体静力学实验(如流体静力学综合实验5]、达西渗流实验6])、恒定总流流体运动实验(如自循环虹吸原理实验[7、伯努利方程综合实验[8]、文丘里综合实验[、动量定律综合实验)、流体运动能量损失实验(如雷诺实验)、流体流动状态分析实验流体水槽实际训练实验。它不仅涉及物理学知识,还包括化学、电子学、数学、计算机技术等相关学科的知识,这对学习者提出了更高的要求[0]。本实验指导书旨在通过流体力学实验,加深学生对流体力学基本原理的理解,使其掌握必要的实验基础知识和基本操作技能，并学会如何依据实验目的正确地选择和使用合适的实验方法，以提高学生分析问题、解决问题的能力;同时，学生通过学习实验数据的处理方法，来保证实验结果准确可靠，从而培养学生良好的实验习惯、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚韧不拔的科学品质,提高学生观察、分析和解决问题的能力,为学习后续课程和将来工作打下良好的基础。为达到上述目的，“海洋工程流体力学实验”课程有以下基本要求

(1)认真预习。由于仪器实验的特点，老师一般会采取大循环方式组织教学，可能会存在实验内容和讲课内容不同步的问题,这对课前预习提出了更高的要求。每次实验前学生必须明确实验目的和要求，了解实验步骤和注意事项,写好预习报告，做到心中有数，

(2)认真仔细操作仪器，如实记录，积极思考。在实验过程中,要认真地学习相关分析仪器设备的基本操作方法，在老师的指导下正确地使用仪器，严格按照规范进行操作。在实验过程中,要细心观察实验现象，及时将实验条件和现象以及分析测试的原始数据记录在实验记录本上，不得随意涂改;同时要勤于思考，积极主动分析问题，培养良好的实验习惯和科学作风

(3)认真撰写实验报告。学生应根据实验记录,对实验数据进行认真整理、计算、分析和归纳总结,并仔细分析实验现象，及时完成实验报告。实验报告一般包括实验名称、实验日期、实验目的和原理、主要试剂与仪器及其工作条件、实验步骤、实验数据与分析处理、实验结果和讨论。实验报告应简明扼要,条理清晰，图表数据表达规范

(4)严格遵守实验室各项规则，注意实验安全。学生应保持实验室安静、整洁,应保持实验台面清洁，仪器和试剂应按照规定撰放整齐且有序;爱护实验仪器设备,实验中如发现仪器无法正常工作,应及时报告老师;实验中要注意节约使用试剂与耗材,小心使用电、水和有未或具腐蚀性的试剂。每次实驗结束后,应及时将所用的试剂及仪器归位,将使用过的器皿清洗干净，整理好实验室。

第二节实验的一般知识

一、实验室管理制度

(1)各实验室必须确定设备、安全与卫生责任人，分别负责实验室设备、安全与卫生管理工作。

(2)仪器设备责任人须切实掌握仪器设备的结构原理、性能指标、操作程序、维护保养及有关注意事项,责任人负责保管仪器的技术资料及附件。

(3)使用仪器设备必须严格遵循操作规程，任何仪器及物品的使用须按照各自的具体使用规则及注意事项执行。仪器使用完毕,须认真填写仪器的使用记录。

(4)大型精密仪器设备或特殊仪器设备必须指定专(兼)职技术负责人，初次操作的人员上机前必须经过培训，考核合格后发放上机证，凭上机证上机操作,无证人员不准擅自操作设备。仪器运行过程中,有关人员不得离岗,并按规定随时或定时观察仪器设备的各种参数变化。

(5)设备、材料应妥善保管,由专人负责,远离热源。剧毒、麻醉药品应设专柜,由两人共同保管。接触腐蚀性、放射性或有毒实验材料时要做好个人防护,放射性废物要按有关规定专门处理。

(6)使用烤箱、电热板等加热设备时，必须认真检查各设备之间及外接线(件)是否连接正确、正常，核查电源插头是否正确插接,检查设备是否处于正常状态,使用期间必须有人看守,防止意外发生。

(7)使用过程中若遇故障,应停止使用并立即报告仪器管理人，及时做好故障情况记录，除采取必要安全措施外,非专业人员禁止擅自拆卸设备。因违反操作规程致仪器损坏者要追在责任,并根据有关规定处理。

(8)毎次实验完毕,应及时关闭水、电,将实验器材物归原处,并及时清除废物，保持实验台面,地而的整洁,用过的器械必须清洗干净。大型精密仪器每次使用完毕,使用人都须及时将日期、使用情况、使用时数、累计时数、仪器运行状况等按规定记人仪器使用登记簿，作为大型精密仪器使用效益评估的原始依据。最后,使用人须签上自己的姓名。

(9)实验室内严禁吸烟，实验人员应节约水电，离开实验室时应关好水、电开关和门窗，特别是停水、停电时应专门检在，不得疏忽，以防意外事故发生。