流体流线演示实验是一种用于展示流体在特定条件下流动特性的可视化技术。通过流线演示，可以直观地观察流体的运动轨迹、速度分布和流动方向，从而深入理解流体动力学的基本原理。以下是对流体流线演示实验的详细阐述：
一、实验目的
理解流线演示的概念：流线演示是一种通过图形化方式展示流体流动特性的技术，可以帮助学生和研究者更直观地理解流体运动。
观察流体流动现象：观察流体在不同结构体和条件下的流动情况，如流体流经孔板、文丘里管、圆柱体等时的流线变化、旋涡产生等。
分析边界层分离现象：理解边界层分离的概念及其对流体流动的影响，通过实验观察边界层分离的发生和发展过程。
二、实验原理
流体流线演示实验基于流体动力学原理，主要包括以下几个方面：
流体粘性：流体在流动过程中，由于粘性作用，会粘附在固体壁面上形成边界层。边界层内的流体速度逐渐减小至零，与壁面外的流体形成速度梯度。
伯努利定律：在流体流动中，速度增加时压力减小，速度减小时压力增加。这一原理可以解释流体在流经不同截面时速度和压力的变化。
边界层分离：当流体流经曲面或流道截面突然变化时，如果压强梯度变化较大，边界层可能会与壁面脱离形成旋涡。边界层分离会导致能量损失和流动阻力增加。
三、实验装置与流程
流体流线演示实验的装置通常包括循环水箱、循环水泵、调节阀、进气调节口、导流条、溢流管以及演示板等部件。实验流程大致如下：
准备阶段：检查各调节阀、进气口是否处于关闭状态；将水箱中水充满到适当水位；启动水泵并调节各阀门和进气口使水量和进气量合适。
实验阶段：通过调节阀和进气口控制流体流量和进气量；观察流体流经不同构件（如孔板、文丘里管、圆柱体等）时的流线变化、旋涡产生等现象；记录实验数据如流速、流量等。
结束阶段：先关闭各进气口再关闭各阀门并停泵；整理实验器材和材料；对实验数据进行整理和分析。
四、实验现象与解释
在流体流线演示实验中，可以观察到以下现象：
流线变化：流体流经不同构件时流线会发生变化。例如流体流经孔板时流线会收缩并汇集于孔口处；流经文丘里管时流线会先收缩后扩散；流经圆柱体时会在圆柱体周围形成旋涡等。
旋涡产生：当流体流经曲面或流道截面突然变化时会产生旋涡。旋涡的大小和形状与流体速度、压强梯度等因素有关。旋涡的产生会导致能量损失和流动阻力增加。
边界层分离：在某些情况下边界层会与壁面脱离形成旋涡即边界层分离。边界层分离的发生与流体速度、压强梯度以及壁面形状等因素有关。边界层分离会导致流动阻力增加和能量损失加剧。
 


YUY-HY106流体流线演示实验装置

一、装置功能
1、观察流体流过不同绕流体的流动现象。
2、演示观察流量或进气量改变流场的变化情况。
二、设计参数：
1、常压、常温操作。
2、液体流量：0-5m3/h。
三、公用设施：
1、水：装置自带不锈钢水槽，实验时经离心泵进入实验导管并循环使用。
2、电：电压AC220V，功率1.0KW，标准单相三线制。
3、实验物料：清洁自来水。
四、主要设备：
1、水泵为不锈钢离心泵：功率750W，最大流量7.2m3/h。
2、掺气量多少及气泡大小由掺气装置可调。
3、显示面尺寸：160×1000mm，优质有机玻璃制作。
4、灯光照明，大小气泡随水流的流动过程均清晰可见。
5、器外罩及流场边界由色彩和谐的有机玻璃制作。
6、接触器、开关、漏电保护空气开关。
7、304不锈钢管路、水箱、管件及阀门。
8、304不锈钢仪表柜：测控、电器设备在实验架上。
9、304不锈钢材质框架1600*500*1800mm(长×宽×高)带脚轮及禁锢脚。