流体力学平板边界层内的流速分布实验报告电子版

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平板边界层内的流速分布实验

实验日期 2011-5-21 小组成员:李超,郭静文(93班)等 报告人 周楠 能动95 09031125

实验目的

1) 测量离平板前缘任意截面边界层内的速度分布; 2) 根据速度分布确定边界层厚度; 3) 了解风洞结构及测量仪器。

仪器设备

吸入式风洞、大气压强计、温度计、微压计、U 型测压管、平板模型、总压探针及三维坐标架。

其中仪器的重要参数包括:

(1)吸入式低速风洞P max =P a , 工作截面尺寸300mm ×300mm;

(2)风洞的气体流速u max <25m/s, M<0.3,所以风洞内气体流动可以看成二维不可压缩流动即ρ=ρa

(3)平板尺寸325mm ×200mm (4)总压探针头部直径:d=0.9mm

实验原理

1 流体在大雷诺数下绕物体流动时,由于流体粘性的作用,与物体表面接触的流体速度为零,然后沿法向很快增至主流速度,这层贴近物体表面,沿着法向有很大速度梯度的流动薄层,称为边界层;

2 在边界层内,速度梯度很大,不能忽略流体的粘性,因此流动作实际流动u x 和p o 都在变化且u x

3 对于平板而言,各点静压相同;

4 对平板模型解N-S 方程可得总压与静压之关系2

2

x o j u p p ρ=+

5 任意点速度为x u =

其中Δh 为总压与静压的压差水柱高度,本次实验中

采用电测法测量静压和总压的压差Δp ,所以x u =

6 边界层的厚度由下列条件确定,在该点边界层的流速与主流速相差1%时规定为边界层的

边界,该点距平板的距离为边界层的厚度δ。 7 空气的密度ρ可以根据理想气体状态方程以及测量得到的实验室温度和大气压可得,

pM RT ρ=。

实验步骤

1 调整U型测压管和微压计,使管内两液面保持水平。

2 校正平板模型与气流平行

3 调整总压探针使它头部与平板接触,并读出测量板法向上坐标的初读数

4 改变总压探针高度并读数,其与初读数之差加上探针半径即为总压探针的坐标Y,并依次读出微压计的读数Δh,直到Δh不随Y改变为止。

5 改变距离X,重复上述3和4步骤。

6 记下室内温度和大气压,整理数据绘出曲线。

实验数据整理

1 记录数据

大气压强

atm

p=97.3KPa, 大气温度t=22.8o c=296.0k 静压真空度271.0Pa

对于气体在该状态下的动力粘性系数γ查表计算

20o c时1atm下值为1.81*10^-5, 30o c时1atm下值为1.86*10^-5,近似认为1atm,线性插值可得22.8o c时γ=1.824*10^-5 Ns/m2

2 实验记录

首先计算大气密度ρ=pM/(RT)=97.3*1000*29/(8.314*296)=1146.593 3

/

g m=1.147

3

/

kg m

由此根据实验中测得的来流动压Δp=pa 算得来流速度v∞= =sqrt(2*181.2/1.147)=17.78 m/s

NO

边界层内

距离y mm

总压真空

度Pa

静压真

空度Pa

压差Δp

Pa

流速m/s速度比

1 0.45 169.9 271.0 101.1 13.28 74.68%

2 1.45 143.

3 271.0 127.7 14.92 83.93%

3 2.45 137.2 271.0 133.8 15.27 85.91%

4 3.4

5 124.2 271.0 146.8 16.00 89.98%

5 4.45 11

6 271.0 155 16.44 92.46%

6 5.45 10

7 271.0 164 16.91 95.11%

7 6.45 101 271.0 170 17.22 96.83%

8 7.45 95.7 271.0 175.3 17.48 98.33%

9 8.45 92.3 271.0 178.7 17.65 99.28%

10 9.45 90.2 271.0 180.8 17.76 99.86% 11 10.45 90.1 271.0 180.9 17.76 99.89% 12 11.45 89.9 271.0 181.1 17.77 99.94% 13

12.45 89.8 271.0 181.2 17.78 99.97%

紊流

NO

边界层内距离y mm 总压真空度Pa 静压真空度Pa 压差Δp

Pa

流速m/s 速度比

1 0.45 172.0 271.0 99.0 13.14 0.739

2 1.45 158.1 271.0 112.9 14.0

3 0.789 3 2.45 146.2 271.0 124.8 14.75 0.830

4 3.4

5 138.1 271.0 132.9 15.22 0.85

6 5 4.45 127.8 271.0 143.2 15.80 0.889 6 5.45 122.0 271.0 149.0 16.12 0.90

7 7 6.45 115.0 271.0 156.0 16.49 0.92

8 8 7.45 106.6 271.0 164.4 16.93 0.952

9 8.45 101.8 271.0 169.2 17.18 0.966 10 9.45 97.0 271.0 174.0 17.42 0.980 11 10.45 93.3 271.0 177.7 17.60 0.990 12 11.45 90.9 271.0 180.1 17.72 0.997 13 12.45 90.2 271.0 180.8 17.76 0.999 14

13.45 89.8 271.0 181.2 17.78 1.000

实验分析

1 根据雷诺数判断流态(临界雷诺数为3*10^5~3*10^6)

2 根据边界层内的数据分布判断流态 32

(3)2V y

u y σ

σ

∞=

-

层流的理论分速度布;1

7(

)y

u V σ

∞=紊流的理论速度分布

用excel 软件对该两曲线进行插值拟合可得近似的曲线,其中边界层厚度取12mm

计算,图线如下

通过分析对比实验实际流动的速度分布曲线和理论情况下的层流、紊流分布曲线可知,实验两种工况下的流动情况都属于紊流情况。

3 奖实例的边界层厚度与近似计算式进行比较

层流σ=紊流

1

5

0.37()X

X V

γ

σ

=

若x=150mm处的流动为层流,根据公式可算理论边界层厚度为1.96mm;

若为紊流,根据公式可算理论厚度为4.87mm

若x=250mm处的流动为紊流,则可根据公式分别计算出层流和紊流的理论边界层厚度分别为 2.53mm和7.32mm

根据理论边界层厚度这一判据可以判断出两工况下边界层内的流动情况都为紊流。

小结

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论 实验一流体静力学实验 验原理 重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中: z被测点在基准面的相对位置高度; p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同; p0水箱中液面的表面压强; γ液体容重; h被测点的液体深度。 对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系: (1.2) 此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。 验分析与讨论 同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根。 当P B<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分:

)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真。 )同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ0。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油 至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛由下式计算 中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有 单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 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?

平板边界层实验报告

流体力学实验 平板边界层实验报告 班级 姓名 实验日期 指导教师 北京航空航天大学流体力学研究所

流体力学实验 平板边界层实验报告 一、实验目的 测定平板边界层内的流速分布,并比较层流边界层及紊流边界层的速度分布的差别。 二、实验设备 本实验使用的是一个二维开路闭口低速风洞,在该风洞实验段中装有两块平板,以分别测量层流及紊流边界层的速度分布。为测量速度分布,在平板板面上安装有总压排管及静压管。这些测压管分别用橡皮管连接到多管压力计上,通过测量多管压力计液柱高度推算出速度来,具体原理见后。为测出实验段风速,在实验段侧壁上装有风速管,风速管的总压孔及静压孔也分别用橡皮管连接于多管压力计上,装备情况见图1。 图1 三、实验原理 当气流流过平板时由于粘性作用使紧贴平板表面处的流速为零,离开板面速度就逐渐增大,最后达到相当于无粘时的气流速度。对平板来说,就等于来流速度了。由于空气粘性很小,只要来流速度不是很小时,流速变化大的区域只局限在靠近板面很薄的一层气流

内,这一薄层气流通常叫作边界层。人为地规定,自板面起,沿着它的法线方向,至达到99%无粘时的速度处的距离,称为边界层厚度δ。 不可压流场中,每一点处的总压P 0,等于该点处的静压和动压 1 2 2ρv 之和。 p p v 021 2=+ ρ 则 v p p = -20() ρ (1) 因此只需测出边界层内各点处的静压p ,总压p 0,就可计算出各点的速度来。但考虑到垂直平板方向的静压梯度等于零(即??p y /=0),我们只需在平板表面开一静压孔,所测的静压就等于该点所在的平板法线方向上各点的静压。要测边界层内的速度分布就只要测出沿平板法线上各点的总压即可。 p i 0──为各测点的总压。 p i ──为各测点的静压。 v i ──为各测点的速度。 γ ──为多管压力计所使用的液体重度(公斤/米3)。 ?h i ──为各测点总压管与静压管的液柱高度差。 ρ ──为空气的密度,实验时可依据当时室温及大气压强由表查出。 φ ──为多管压力计的倾斜角。 根据(1)式,边界层内各测点处的速度为 v h i i = 2 ρ γφ?sin (2) 通常边界层内的速度分布用无量纲的形式表示为 v v f y i i 1=()δ y i 为各测点至板面的高度,δ 为边界层厚度,v 1为边界层外边界上的速度,对平板 来说即为来流速度。 v 1可通过风速管的静压管和总压管在多管压力计上的液柱高度差?h 1,由下式算出: v h 112 =ρ γφ?sin (3) 由(2)式和(3)式,可得 v v h h i i 1 1 =?? (4)

流体力学实验报告

流体力学 实验指导书与报告 静力学实验 雷诺实验 中国矿业大学能源与动力实验中心

学生实验守则 一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度,遵守课堂纪律,衣着整洁,保持安静,不得迟到早退,严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯,指导教师有权停止基实验。 二、实验课前,要认真阅读教材,作好实验预习,根据不同科目要求写出预习报告,明确实验目的、要求和注意事项。 三、实验课上必须专心听讲,服从指导教师的安排和指导,遵守操作规程,认真操作,正确读数,不得草率敷衍,拼凑数据。 四、预习报告和实验报告必须独自完成,不得互相抄袭。 五、因故缺课的学生,可向指导教师申请一次补做机会,不补做的,该试验以零分计算,作为总成绩的一部分,累计三次者,该课实验以不及格论处,不能参加该门课程的考试。 六、在使用大型精密仪器设备前,必须接受技术培训,经考核合格后方可使用,使用中要严格遵守操作规程,并详细填写使用记录。 七、爱护仪器设备,不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告,属责任事故的,应按有关文件规定赔偿。 八、注意实验安全,遵守安全规定,防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故,要立即向指导教师报告,采取正确的应急措施,防止事故扩大,保护人身安全和财产安全。重大事故要同时保护好现场,迅速向有关部门报告,事故后尽快写出书面报告交上级有关部门,不得隐瞒事实真相。 九、试验完毕要做好整理工作,将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。洗刷器皿,清扫试验场地,切断电源、气源、水源,经指导教师检查合格后方可离开。 十、各类实验室可根据自身特点,制定出切实可行的实验守则,报经系(院)主管领导同意后执行,并送实验室管理科备案。 1984年5月制定 2014年4月再修订 中国矿业大学能源与动力实验中心

工程流体力学实验报告

工程流体力学 实验报告 学院:交通运输工程学院 班级:交通设备1206 姓名:邱瑞玢 学号:1104120907

雷诺数测定实验 【实验目的】 1. 观察水的层流和紊流的形态及特征; 2. 学习测量和计算流体的雷诺数和临界雷诺数。 【实验原理】 雷诺数是流体惯性力 L υ ρ2 与黏性力 L v 2 μ的比值,它是一个无因次化的量。 R e =μρVl =l l V l V 22 )/(2 μρ 雷诺说较小时,粘滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流场的影响大于粘滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的紊流流场。 【实验内容】 1. 缓慢调节水量控制阀,观察透明水管中红色水流线的变化。观察水的层流态、紊流态的 特征。 2. 找出层流和紊流转换临界点,在临界点测量水的流速,往复测量三次。 3. 根据测量数据计算出水的临界雷诺数。 【实验现象】 1. 当水流流速较低时,水管中水流处于层流状态,示踪剂(红色墨水)呈线状,无分散; 2. 逐渐开大控制阀,水流速度加大,呈线状流动的红色墨水开始出现波动,逐渐散开,这 时水流处于过渡状态; 3. 再开大控制阀,水流速度继续增大,红色墨水消失,此时水流处于紊流状态。

层流状态 紊流状态 【实验结果】 项目组别时间(s)水量(mL) 流量(mL/s) 流量均值120120060220110055320125062.51306002023070023.33 30720 24 从层流到紊流 从紊流到层流59.1 22.4 实验中,水流束的特征长度l=D=3CM,流速由公式D 2 π4q v V = 求得,得到 V1=0.032m/s,V2=0.084m/s ,而水在标准大气压,室温时的动力粘度 s p 10 000.1a -3 ×?=μ,则雷诺数 R e1 =μ ρVD =960 R e2 =μ ρVD =2520 【结果分析】 查阅资料可知一般管道雷诺数Re <2000为层流状态,Re >4000为紊流状态,Re =2000~4000为过渡状态。而本次实验所测得的紊流状态下的雷诺数比理论值小,产生误差的原因为: 1. 偶然误差:观察出现偏差,将水流处于由层流向紊流的过渡状态当作紊流状态,从而测 得的水流速度偏小,造成所计算的雷诺数偏小。 2. 系统误差:示踪剂(红色墨水)很容易在水中扩散,当处于过渡状态时,由于水流开始 产生搅动,从而将红色墨水打散,扩散在水中,造成水流已处于紊流状态的假象,导致

matlab求解平板边界层问题

《粘性流体力学》程序 平板边界层问题求解

1.1编程思路 平面边界层问题可以归结为在已知边界层条件下解一个高阶微分方程,即解0 f。Matlab提供了解微分方程的方法,运用换+ff '''= 5.0 '' 元法将高阶微分方程降阶,然后运用“ode45”函数进行求解。函数其难点在于如何将边界条件中1 η运用好,由四阶龙格-库塔方 →f ,→ ' ∞ 法知其核心是换元试算匹配,故在运用函数时通过二分法实现 η是可行的。 ∞ →f ,→ ' 1 1.2m函数 function dy = rigid(x,y) dy = zeros(3,1); dy(1) = y(2); dy(2) = y(3); dy(3) = -0.5*y(1)*y(3); %main程序 [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') %二分法试算f’’的初始值以满足f’趋向无穷时的边界条件,图像上可以清晰看出f’无穷时的结果 >> [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 1]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') >> [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.5]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') >> [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.25]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') >> [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.375]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') >> grid on >> [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.3125]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') >> grid on >> [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.34375]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') grid on >> [X, Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.328125]); plot(X, Y(:,1),'-',X, Y(:,2),'*',X, Y(:,3),'+') grid on

实验一 流体力学综合实验实验报告

实验一 流体力学综合实验 预习实验: 一、实验目的 1.熟悉流体在管路中流动阻力的测定方法及实验数据的归纳 2.测定直管摩擦系数λ与e R 关系曲线及局部阻力系数ζ 3、 了解离心泵的构造,熟悉其操作与调节方法 4、 测出单级离心泵在固定转速下的特定曲线 二、实验原理 流体在管路中的流动阻力分为直管阻力与局部阻力两种。直管阻力就是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力,可由下式计算: g u d l g p H f 22 ??=?-=λρ (3-1) 局部阻力主要就是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力,计算公式如下: g u g p H f 22 '' ?=?-=ζρ (3-2) 管路的能量损失 'f f f H H H +=∑ (3-3) 式中 f H ——直管阻力,m 水柱; λ——直管摩擦阻力系数; l ——管长,m; d ——直管内径,m; u ——管内平均流速,1s m -?; g ——重力加速度,9、812s m -? p ?——直管阻力引起的压强降,Pa; ρ——流体的密度,3m kg -?; ζ——局部阻力系数; 由式3-1可得

22lu d P ρλ??-= (3-4) 这样,利用实验方法测取不同流量下长度为l 直管两端的压差P ?即可计算出λ与R e ,然后在双对数坐标纸上标绘出Re λ-的曲线图。 离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式、叶轮转速的影响。 实验将测出的H —Q 、N —Q 、η—Q 之间的关系标绘在坐标纸上成为三条曲线,即为离心泵的特性曲线,根据曲线可找出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。 离心泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得: g u u h H H H 22 1220-++-=入口压力表出口压力表 (3-5) 式中出口压力表H ——离心泵出口压力表读数,m 水柱; 入口压力表H ——离心泵入口压力表的读数,m 水柱; 0h ——离心泵进、出口管路两测压点间的垂直距离,可忽略不计; 1u ——吸入管内流体的流速,1s m -?; 2u ——压出管内流体的流速,1s m -? 泵的有效功率,由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头与流量较理论值为低,而输入泵的功率又较理论值为高,所以泵的效率 %100?=N N e η (3-6) 而泵的有效功率 g QH N e e ρ=/(3600×1000) (3-7) 式中:e N ——泵的有效功率,K w; N ——电机的输入功率,由功率表测出,K w ; Q ——泵的流量,-13h m ?; e H ——泵的扬程,m 水柱。 三、实验装置流程图

流体力学实验-参考答案

流体力学实验思考题 参考答案 流体力学实验室 静水压强实验

1.同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 测压管水头指p z +,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2.当0?B p 时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 0?B p ,相应容器的真空区域包括以下三个部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小不杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0γ。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h 和0h ,由式00h h w w γγ= ,从而求得0γ。 4.如测压管太细,对于测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 γ θσd h cos 4= 式中,σ为表面张力系数;γ为液体容量;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。常温的水,m N 073.0=σ,30098.0m N =γ。水与玻璃的浸润角θ很小,可以认为0.1cos =θ。于是有 d h 7.29= (h 、d 均以mm 计) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm 时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,σ减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机下班玻璃作测压管时,浸润角θ较大,其h 较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 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?哪一部分液体是同一等压面? 不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),相对管5

流体力学平板边界层内的流速分布实验报告电子版

平板边界层内的流速分布实验 实验日期 2011-5-21 小组成员:李超,郭静文(93班)等 报告人 周楠 能动95 09031125 实验目的 1) 测量离平板前缘任意截面边界层内的速度分布; 2) 根据速度分布确定边界层厚度; 3) 了解风洞结构及测量仪器。 仪器设备 吸入式风洞、大气压强计、温度计、微压计、U 型测压管、平板模型、总压探针及三维坐标架。 其中仪器的重要参数包括: (1)吸入式低速风洞P max =P a , 工作截面尺寸300mm ×300mm; (2)风洞的气体流速u max <25m/s, M<0.3,所以风洞内气体流动可以看成二维不可压缩流动即ρ=ρa (3)平板尺寸325mm ×200mm (4)总压探针头部直径:d=0.9mm 实验原理 1 流体在大雷诺数下绕物体流动时,由于流体粘性的作用,与物体表面接触的流体速度为零,然后沿法向很快增至主流速度,这层贴近物体表面,沿着法向有很大速度梯度的流动薄层,称为边界层; 2 在边界层内,速度梯度很大,不能忽略流体的粘性,因此流动作实际流动u x 和p o 都在变化且u x

沿程阻力 中国石油大学(华东)流体力学实验报告

实验七、沿程阻力实验 一、实验目的填空 1.掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法; 2.在双对数坐标纸上绘制λ-Re的关系曲线; 3.进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。 二、实验装置 在图1-7-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称 本实验采用管流实验装置中的第1根管路,即实验装置中最细的管路。在测量较大压差时,采用两用式压差计中的汞-水压差计;压差较小时换用水-气压差计。 另外,还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。 F1——文秋利流量计;F2——孔板流量计;F3——电磁流量计; C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力实验管路 图1-7-1 管流综合实验装置流程图 三、实验原理在横线正确写出以下公式 本实验所用的管路是水平放置且等直径,因此利用能量方程式可推得管路两点间的沿程水头

损失计算公式: 2 2f L v h D g λ = (1-7-1) 式中: λ——沿程阻力系数; L ——实验管段两端面之间的距离,m ; D ——实验管内径,m ; g ——重力加速度(g=9.8 m/s 2); v ——管内平均流速,m/s ; h f ——沿程水头损失,由压差计测定。 由式(1-7-1)可以得到沿程阻力系数λ的表达式: 2 2f h D g L v λ= (1-7-2) 沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关,而在紊流时则与雷诺数、管壁粗糙度有关。 当实验管路粗糙度保持不变时,可得出该管的λ-Re 的关系曲线。 四、实验要求 填空 1.有关常数 实验装置编号:No. 7 管路直径:D = 1.58 cm ; 水的温度:T = 13.4 ℃; 水的密度:ρ= 0.999348g/cm 3; 动力粘度系数:μ= 1.19004 mPa ?s ; 运动粘度系数:ν= 0.011908 cm 2/s ; 两测点之间的距离:L = 500 cm

平板边界层速度剖面的测定讲义2

2009年04月20~22日平板附面层速度剖面与厚度的测定 一、实验目的: 1.熟悉附面层速度分布和厚度的测量方法。 2.具体测定平板附面层层流与湍流附面层的速度分布及其厚度。 3.把实验结果与理论计算结果进行比较,分析其差异产生的原因。 二、实验原理: 粘性匀质不可压缩流体,测量边界层内的速度,仍利用风速管(皮托管)测风速的原理,即测出某点的总压P0和静压P后再换算成该点的速度,因为边界层很薄,其厚度往往只有几mm到十几mm,因而只能用极细的探针去探测边界层内的压力。 由于在边界层内部满足?(P)/?(Y)=0,即静压P沿着平板的法线方向不变,因此,可以用壁面上的静压P来表示边界层内法线上所有不同高度的静压。于是,本实验将一根微总压管装在一标架上,使微总压管以很小的间距上下移动,测出不同高度处的总压P0(y)后,即可算出法线上离壁面y处的速度。 实验时,把总压管由壁面逐步往上移动,则测出的总压越来越大。当移动到某一高度以后,再继续往上移动几个间距,这时所测到的总压已不再随高度的变化而变化。记录下数据,经软件分析后可得速度边界层厚度和速度剖面,并与理论曲线对照。 理论分析中总是假定从平板(或物体)的前缘(或驻点)就开始形成层流或湍流边界层。实际上绕流体的运动常常是组合边界层问题,即在物体的前部分首先形成层流边界层,在它的后部分形成湍流边界层,在它们之间还有一个过渡段。 过渡段从层流的失稳点(层流不稳定点)开始直到流动成为完全湍流之点(湍流过渡点)结束。性质介于两者之间。 为了读出压力的微小变化,本实验采用压力传感器,采用总压和静压之差,将其采集的压力信号转换成电信号,再通过放大器进行信号放大后,输入A/D转换器,由计算机直接计算出速度值。 由于速度剖面是以无量纲形式画成的,因此,不需要计算一点的速度,只要计算出速度的相对值就可以了。计算各高度上的u y/v和y/δ的值,以y/δ为纵

流体力学综合实验数据处理表

流体力学综合实验数据处理表 水在管道内流动的直管阻力损失 由附录查得水温t=20C 时,密度3 /2.998m kg 粘度1 001.0 s pa 由公式 p h f (1) 22u d l h f (2) u d Re (3)可分别算出f h , 和 Re 管内径管a=管b=管c d=0.02m 长度管a=管b=管c L=1m 以a 管第一组数据为例 p =10.323 10 pa 则2 .9981032.103 f h =10.34(J/k g ) 平均流速201.014.3360013.11 u =9.85m/s 则 =2 85.9134 .1002.02 =0.0043 Re = 001 .02 .99885.902.0 =196645 管b

管c 局部阻力系数 的计算 由公式22 u h f 得22u h f 不同开度下截止阀的局部阻力系数 管a 管b

离心泵的特性曲线 杨程H= f h g u g p g p 22 真表 0 f h 离心泵轴功率N=传电电 N 离心泵的效率 是理论功率与轴功率的比值,即 N N t 而理论功率t N 是离心泵对水所作的有效功,即)(102 kw QH N t 以第一组数据为例计算H= 10 201.014.3360002 .20102.99818000102.998125000215.21 m O H 2 N=95.075.01489 =1.601(kw) 2 .99821.1502.20 1.86 离心泵特性曲线

思考与讨论 1, 只管阻力产生的原因是什么?如何测定及计算? 答:原因是流涕在管道内流动时,由于内摩擦力的存在,必然有能量的损耗,此损耗能量为直观阻力损失。测定及计算方法为 p h f (1) 22 u d l h f (2) 2, 影响本实验测量准确度的原因有哪些?怎样侧准数据? 答:读数不精确,供水系统不稳定,电压不稳定,出口胶管排气未排完,如果要侧准数据,应该等仪器上显示的数据稳定后再读取。 3,根据实验测定数据,如何确定离心泵的工作点?水平或是垂直管中,对相同直径,相同条件下所测出的阻力损失是否相同? 答:根据极值数据来确定离心泵的工作点,水平或是垂直管中,对相同直径,相同条件下所测出的阻力损失不相同,

重大流体力学实验1(流体静力学实验)

《流体力学》实验报告 开课实验室:年月日 学院年级、专业、班姓名成绩 课程名称流体力学实验 实验项目 名称 流体静力学实验 指导教 师 教师 评语教师签名: 年月日 一、实验目的 1、验证静力学的基本方程; 2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能; 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象; 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。 二、实验原理 流体的最大特点是具有易动性,在任何微小的剪切力作用下都会发生变形,变形必将引起质点的相对运动,破坏流体的平衡。因此,流体处于静止或处于相对静止时,流体内部质点之间只体现出压应力作用,切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面,静压强大小与其作用面的方位无关,只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等,即:z + p /ρg=c 在重力作用下, 静止流体中任一点的静压强p也可以写成:p=p + ρg h 2、等压面连续的同种介质中,静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时, 静止液体中,位于同一淹没密度的各点的静压强相等,因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时,流体做等加速直线运动,等压面为一斜面;若流体做等角速度旋转运动,等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准,一种以完全真空时绝对压强 为基准来计量的压强,一种以当地大气压强为基准来计量的压强。

三、使用仪器、材料 使用仪器:盛水密闭容器、连通管、U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加 压打气球、减压阀 材 料:水、油 四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法; 2、记录仪器编号及各点标高,确立测试基准面; 测点标高a ?=1.60CM b ?=-3.40CM c ? =-6.40CM 测点位能a Z =8.00CM b Z = 3.00CM c Z =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3 3、测量各点静压强:关闭阀11,开启通气阀6,0p =0,记录水箱液面标高0?和测管2液面标高2?(此时0?=2?);关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使0p > 0,测记0?及2?(加压3次);关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使0p < 0(减压3次,要求其中一次,2?< 3?),测记0?及2?。 4、测定油容量 (1)开启通气阀6,使0p =0,即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8,加压打气球7,使0p > 0,并使U 形测压管中的油水界面略高于水面,然后微调加压打气球首部的微调螺母,使U 形测压管中的油水界面齐平水面,测记0?及2?,取平均值,计算 0?-2?=H 1。设油的容重为r ,为油的高度h 。由等压面原理得:01p =a H=r h (1.4) a 为水的容重 (2)开启通气阀6,使0p =0,即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8,开启放水阀11减压,使U 形管中的水面与油面齐平,测记0?及2?,取平均值,计算0?-2?=H 2。得:02p =-a H 2=(r-a)h (1.5) a 为水的容重 式(1.4)除以式(1.5),整理得:H 1/ H 2=r/(a-r) r= H 1a/( H 1+ H 2)

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线? 测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测 压管液面的连线。实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。 ,相应容器的真空区域包括以下三部分: (1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。 (2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ 。 最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂 直高度h和h 0,由式,从而求得γ 。 4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响? 设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算 式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm, =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大,其h较普通玻璃管小。 如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时,互相抵消了。 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?哪一部分液体是同一等压面? 不全是等压面,它仅相对管1、2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗? 关闭各通气阀门,开启底阀,放水片刻,可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知,测压管1的液面始终与c点同高,表明作用于底阀上的总水头不变,故为恒

化工原理流体综合实验报告

流体综合实验 实验目的 1)能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验,测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图; 2)能进行离心泵特性曲线测定实验,测出扬程与流量、功率与流量以及离心泵效率与流量的关系曲线图; 3)学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作; 离心泵特性测定实验 一、基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。 1.扬程H的测定与计算 取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程: (1-1)由于两截面间的管子较短,通常可忽略阻力项fhΣ,速度平方差也很小,故也可忽略,则有 (1-2)式中:H=Z2-Z1,表示泵出口和进口间的位差,m; ρ——流体密度,kg/m3 ; g——重力加速度m/s2; p 1、p 2 ——分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa;

H 1、H 2 ——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m; u 1、u 2 ——分别为泵进、出口的流速,m/s; z 1、z 2 ——分别为真空表、压力表的安装高度,m。 由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。 2.轴功率N的测量与计算 N=N电×k (W)(1-3) 其中,N 电 为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取k=0.95 3.效率η的计算 泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功率,轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。 泵的有效功率Ne可用下式计算: N e=HQρg (1-4)故泵效率为 (1-5)四、实验步骤及注意事项 (一)实验步骤: 1.实验准备: (1)实验用水准备:清洗水箱,并加装实验用水。 (2)离心泵排气:通过灌泵漏斗给离心泵灌水,排出泵内气体。 2、开始实验: (1)仪表自检情况,打开泵进口阀,关闭泵出口阀,试开离心泵,检查电机运转时声音是否正常,,离心泵运转的方向是否正确。 (2)开启离心泵,当泵的转速达到额定转速后,打开出口阀。 (3)实验时,通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度,使泵出口流量从1000L/h 逐渐增大到4000L/h,每次增加500L/h。在每一个流量下,待系统稳定流动5分钟后,读 取相应数据。离心泵特性实验主要需获取的实验数据为:流量Q、泵进口压力p 1 、泵出

流体力学实验报告 流量计实验报告

中国石油大学(华东)流量计实验实验报告 实验日期:2011.4.18 成绩: 班级:石工09-13班学号:09021614 姓名:石海山教师: 同组者:尚斌宋玉良武希涛杜姗姗 实验三、流量计实验 一、实验目的 1、掌握孔板、文丘利节流式流量计的工作原理及用途; 2、测定孔板流量计的流量系数 ,绘制流量计的校正曲线; 3、了解两用式压差计的结构及工作原理,掌握两用式压差计的使用方法。 二、实验装置 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计,其结构如图3-1示。 F1——文丘里流量计;F2——孔板流量计;F3——电磁流量计; C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力实验管路 图3-1 管流综合实验装置流程图

三、实验原理 1、文丘利流量计 文丘利管是一种常用的两侧有管道流量的装置,属压差式流量计(见图3-2)。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分,安装在需要测定流量的官道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔,并接上压差计,通过测量两个断面的测压管水头差,可以计算管道的理论流量Q ,再经修正即可得到实际流量。 2、孔板流量计 如图3-3所示,在管道上设置空板,在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔,并接上压差计,通过量测两个断面的测压管水头差,可以计算管道的理论流量Q ,再经修正即可得到实际流量。孔板流量计也属于压差式流量计,其特点是结构简单。 图3-2 文丘利流量计示意图 图3-3 孔板流量计示意图 3、理论流量 水流从1-1断面到达2-2断面,由于过水断面的收缩,流速增大,根据恒定总流能量方程,若不考虑水头损失,速度水头的增加等于测压管水头的减小(即压差计液面高差h ?),因此,通过量测到的h ?建立了两个断面平均流速1v 和2v 之间的关系: h ?=1h -2h =(1z + γ 1 p )-(2z + γ 2 p )= g v 22 2 2α- g v 22 1 1α (3-1) 如果假设动能修正系数1α=2α=1.0,则最终得到理论流量为: 理Q = ) ( 1 2 A A A A A -h g △2=h K △μ 其中:K =g A 2

流体力学-伯努利方程实验报告

中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告 实验日期:2014.12.11成绩: 班级:石工12-09学号:12021409姓名:陈相君教师:李成华 同组者:魏晓彤,刘海飞 实验二、能量方程(伯诺利方程)实验 一、实验目的 1.验证实际流体稳定流的能量方程; 2.通过对诸多动水水力现象的实验分析,理解能量转换特性; 3.掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。 二、实验装置 本实验的装置如图2-1所示。 图2-1 自循环伯诺利方程实验装置 1.自循环供水器; 2.实验台; 3.可控硅无极调速器;4溢流板;5.稳水孔板; 6.恒压水箱; 7.测压机;8滑动测量尺;9.测压管;10.试验管道; 11.测压点;12皮托管;13.试验流量调节阀 说明 本仪器测压管有两种: (1)皮托管测压管(表2-1中标﹡的测压管),用以测读皮托管探头对准点的总水头; (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,流量由调节阀13测量。

三、实验原理 在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。可以列出进口断面(1)至另一断面(i )的能量方程式(i =2,3,…,n ) i w i i i i h g v p z g p z -++ + =+ + 1222 2 111 1αγυαγ 取12n 1a a a ==???==,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值,测 出透过管路的流量,即可计算出断面平均流速,从而即可得到各断面测压管水头和总水头。 四、实验要求 1.记录有关常数实验装置编号 No._4____ 均匀段1d = 1.40-210m ?;缩管段2d =1.01-210m ?;扩管段3d =2.00-2 10m ?; 水箱液面高程0?= 47.6-2 10m ?;上管道轴线高程z ?=19 -2 10m ? (基准面选在标尺的零点上) 2.量测(p z γ + )并记入表2-2。 注:i i i p h z γ =+ 为测压管水头,单位:-2 10m ,i 为测点编号。 3.计算流速水头和总水头。

流体力学——平板边界层编程

对于本次编程编程作业,小组运用matlab 和c++两种程序对平板边界层问题和绕过楔形体边界层流动问题进行分析研究。以下是运用matlab 解决问题的过程。 一、 平板边界层问题 该问题可以归结为在已知边界层条件下解一个高阶微分方程,即解0''5.0'''=+ff f 。Matlab 提供了解微分方程的方法,运用换元法将高阶微分方程降阶,然后运用“ode45”函数进行求解。函数其难点在于如何将边界条件中1',→∞→f η运用好,由四阶龙格-库塔方法知其核心是换元试算匹配,故在运用函数时通过二分法实现1',→∞→f η是可行的。程序如下: 第一问m 函数 function dy = rigid(t,y) dy = zeros(3,1); dy(1) = y(2); dy(2) = y(3); dy(3) = -0.5*y(1)*y(3); %第一问main 程序 [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') %二分法试算f ’’的初始值以满足f ’趋向无穷时的边界条件,图像上可以清晰看出f ’无穷时的结果 >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 1]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.5]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.25]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.375]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') >> grid on >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.3125]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') >> grid on >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.34375]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') grid on >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.328125]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') grid on >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 10],[0 0 0.328125]);%当f ’’为0.328125时,逼近结果已经很好,在0到5的变化范围内已经非常接近精确解 plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') grid on >> [T,Y] = ode45('rigid',[0 5],[0 0 0.335975]); plot(T,Y(:,1),'-',T,Y(:,2),'*',T,Y(:,3),'+') grid on

《流体力学》课程实验(上机)指导书及实验报告格式

《流体力学》课程实验指导书袁守利编 汽车工程学院 2005年9月

前言 1.实验总体目标、任务与要求 1)学生在学习了《流体力学》基本理论的基础上,通过伯努利方程实验、动量方程实 验,实现对基本理论的验证。 2)通过实验,使学生对水柱(水银柱)、U型压差计、毕托管、孔板流量计、文丘里流量计等流体力学常用的测压、测流量装置的结构、原理和使用有基本认识。 2.适用专业 热能与动力工程 3.先修课程 《流体力学》相关章节。 4.实验项目与学时分配 5. 实验改革与特色 根据实验内容和现有实验条件,在实验过程中,采取学生自己动手和教师演示相结合的方法,力求达到较好的实验效果。

实验一伯努利方程实验 1.观察流体流经实验管段时的能量转化关系,了解特定截面上的总水头、测压管水头、压强水头、速度水头和位置水头间的关系,从而加深对伯努利方程的理解和认识。 2.掌握各种水头的测试方法和压强的测试方法。 3.掌握流量、流速的测量方法,了解毕托管测速的原理。 二、实验条件 伯努利方程实验仪 三、实验原理 1.实验装置: 图一伯努利方程实验台 1.水箱及潜水泵 2.上水管 3.电源 4.溢流管 5.整流栅 6.溢流板 7.定压水箱 8.实验 细管9. 实验粗管10.测压管11.调节阀12.接水箱13.量杯14回水管15.实验桌 2.工作原理 定压水箱7靠溢流来维持其恒定的水位,在水箱下部装接水平放置的实验细管8,水经实验细管以恒定流流出,并通过调节阀11调节其出水流量。通过布置在实验管四个截面上的四组测压孔及测压管,可以测量到相应截面上的各种水头的大小,从而可以分析管路中恒定流动的各种能量形式、大小及相互转化关系。各个测量截面上的一组测压管都相当于一组毕托管,所以也可以用来测管中某点的流速。 电测流量装置由回水箱、计量水箱和电测流量装置(由浮子、光栅计量尺和光电子

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