气体动力学实验报告

2022-10-10

报告在当前的社会发展阶段,已经成为常见的事后总结方式,报告的内容,是以严谨、准确为特点的,有效的报告一般都具有哪些要素呢?今天小编为大家精心挑选了关于《气体动力学实验报告》仅供参考,大家一起来看看吧。

第一篇:气体动力学实验报告

土力学实验报告(共)

土 工 试 验 报 告

级:

号:

名:

同组人:

绩:

河北工业大学土木工程学院

2016 年5

月 18

试验一

土得基本物理指标得测定

(一)记录

土样编号_________________

组_________________

试验日期_________________

名_________________

1.密度试验记录表(环刀法)

环刀号

环刀质量

/ g

环刀加土质量

/ g

土质量

/ g

环刀容积

/ cm 3

/ g/cm 3

平均重度

/ kN/m 3

402

43、53

168、2

124、7

60

2、07

20、85

238

43、57

169、6

126、7

60

2、10

2。含水率试验记录表(烘干法)

盒号

盒质量

/ g

盒加湿土质量 / g

盒加干土质量 / g

水质量

/ g

干 土 质量

/ g

含水率

/ %

平均含水率

/ %

A35

16、92

48、60

41、69

6、91

24、77

27、9

28、1

118

15、55

50、19

42、57

7、62

27、02

28、2

3。界限含水率试验

• 液限试验记录表(圆锥仪液限试验)

盒号

盒质量

/ g

盒加湿土质量 / g

盒加干土质量 / g

水质量

/ g

干 土 质量

/ g

液限

/ %

液限平均值

/ %

142

15、87 42、13 37、37

4、76

21、5

0、22

0、21

071

15、31

25、28

23、6

1、68

8、29

0、20

• 塑限试验记录表(滚搓法)

盒号

盒质量

/ g

盒加湿土质量 / g

盒加干土质量 / g

水质量

/ g

干 土 质量

/ g

塑限

/ %

塑限平均值

/ %

128

16、64

41、77

35、00

6、77

18、36

0、36

0、36

073

16、33

52、00

42、46

9、54

26、13

0、36

• 液、塑限联合测定法试验记录表

圆锥下沉

深度 / mm

盒号

盒质

量 / g

盒加湿土质量 / g

盒加干土质量 / g

水质

量 / g

干土质量 / g

含水率

/ %

液限

/ %

塑限

/ %

3、2

A64

16、05

56、20

48、98

7、22

32、93

21、9

22

10mm

142

15、87

42、13

37、37

4、76

21、50

22、1

7、9

118

15、55

50、19

42、57

7、62

27、02

28、2

28、1

A35 16、92

48、60

41、69

6、91

24、77

27、9

17mm

16、9

073

16、33

52、00

42、46

9、54

26、13

36、5

36、7

128

16、64

41、77 35、00

6、77 18、36 36、9

注:圆锥下沉深度与含水率得双对数坐标关系曲线绘制于图 1 之中。

含水率 / %

图 1

圆锥入土深度与含水率关系曲线

(二)试验成果汇总与计算

1。试验测定数据

γ

=

20、85

kN/m 3

w =

28、1 %

w L =

36

%

w

p

=

21

%

根据备注表 1,由 w L 查表得 d s =

2、7

2。计算参数

• e= (1+w)d s γ w / γ −1=

0、65

• S r =wd s

/ e =1、16

• I P

= w L

– w P

= 15

• I L

= ( w

L

– w ) / I P

=0、527

3。依上述计算结果判定

• 土得分类名称:粘性土

• 试验土样所处得状态: 可塑状态

(三)思考与分析

1。土样烘干时,为什么要控制温度为 105~110°C?

避免把强吸着水蒸发

2.环刀尺寸(直径、高度、壁厚、容积)对试验成果有何影响?

环刀得直径越大,高度越小,容积越大,实验得误差越小

3。试分析搓条法得理论依据及存在得主要问题。

存在主要问题:不容易掌握其方法,就是要依据多年得经验来判断.

备注:土粒比重与土得矿物成分有关,其值一般为 2、65~2、75,由于土粒比重得测定方法较为复杂。且同一地区、同类土得比重变化不大,故除重大建筑物外,一般可不做比重试验,而采用地区得经验值。

当缺乏地区得经验值时,对于黏性土,可取d s

= 2、70~2、75;对于砂土可取d s

= 2、65。天津地区液限 w L 与比重d

s 关系如备注表 1 所示.

备注表 1

天津地区液限 w L 与比重 d s 关系表(录自天津市勘察院资料)

wL

/ %

<26

26∼28、6

28、7∼30、6

30、7∼34、2

34、3∼36、2

36、3∼37、6

37、7∼45

45、1∼51、4

>51、4

ds

2、69

2、70

2、71

2、72

2、73

2、74

2、75

2、76

2、77

试验二

颗粒分析试验(密度计法)

(一)颗粒分析试验记录

土样编号_______________________

组_______________________

试验日期_______________________

名_______________________

ﻩ 干土质量_____30g_______________

密度计号

7

小于 0、075mm 土质量百分数_100%

量 筒 号

7

ﻩ 试样处理说明___________________

烧 瓶 号

7

土粒比重__2、72__________________

比 重 校 正 系 数 C G __________0、985________

下沉时间 t

/min

悬液温度 T

/°C

土粒落距 L

/cm

粒径 d

/mm

小于某粒径土质量百分数

X

/ %

小于

某粒径总土质量百分数

/ %

密度计读数

R

刻度及弯液面校正值 n

温度校正值 m T

分散剂校正值

C D

R M = R +n+ m−C

R H H =

R M M ⋅ C G

1

21

21

0

+0、3

—0、5

20、8

20、488

14、899

0、0510 68、29

68、29

2

21

13

0

+0、3

-0、5

12、8

12、608

17、147

0、0387

42、03

42、03

5

21

7、5

0

+0、3

-0、5

7、3

7、190

18、690

0、0256

23、97

23、97

15

21

4

0

+0、3

-0、5

3、8

3、743

19、680

0、0107

12、48

12、48

30

21

2

0

+0、3

-0、5

1、8

1、773

20、240

0、0077

5、91

5、91

60

21

2

0

+0、3

—0、5

1、8

1、576

20、240

0、0054

5、25

5、25

• 绘图与计算

以小于某粒径得试样质量占试样总质量得百分数为纵坐标,颗粒粒径为横坐标,在单对数坐标上绘制颗粒大小分布曲线(见图 2),并根据颗粒分布曲线完成填写表 2.

• 思考与分析

1.用密度计作颗粒分析时只就是测定密度计浮泡中心处得悬液密度,为何可以代表全部悬液相应得密度?

悬液得整体沉降得趋势就是相同得与浮泡中心悬液密度变化基本相同,再加上温度校正、分散剂修正、刻度修正等,所以测定密度计浮泡中心处得悬液密度可以代表全部悬液相应得密度。

2.密度计法作颗粒分析试验得误差原因分析,请选择。

(1)系统误差:由理论假设、所用仪器与规定得试验方法步骤不完善造成。

• 土粒刚开始下沉时为加速运动, V ≠ 常数

• 土粒并不就是球形 √

• 土粒比重 ds

≠常数 √

• 密度计泡体积过大,影响土粒下沉 √

• 土粒下沉过程中互相干扰,且受器壁影响 √

• 用浮泡所排开范围内之悬液密度,代替密度计浮泡中心液面密度就是近似得 √

(2)偶然误差:由试验操作不当造成

• 土粒称量不准或有损失 √

• 土粒分散不完全 √

• 搅拌不均匀 √

• 读数有误(R、T、t)

要求仔细体会,明白者在后面画(√)、否则画(×)

土粒直径 / /mm

图 2 颗粒级配曲线

表 2

颗粒组成

成 / %

限制粒径

有效粒径

不均匀系数

土得类别

≥ 0、075

0、075~0、05

0、05~0、005

≤ 0、005

d 60

d 10

d

60 / d 10

6

41

53

0、0060

0、0024

0、0013 4、61

均粒土

试验三

固结试验

• 记录

土样编号_______________________

组_______________________

试验日期_______________________

名_______________________

1。含水率试验记录表

土样情况

盒号

盒质量

/ g

盒加湿土质量 / g

盒加干土质量 / g 水质量

/ g

干土质量 / g

含水率

/ %

平均含水率 / %

试验前

A64 16、05 56、2 48、98 7、22 32、93 21、92 22、02 142 15、87 42、13 37、37 4、76 21、5 22、13 2.重度试验记录表

土样情况

环 刀号

环刀质量

/ g

环刀+土质量

/ g

土质量

/ g

环 刀 容积

/ cm 3

密度

/ g/cm 3

重度

/ kN/m 3

试验前

416 42、97 167、17 124、2 60 2、07 20、7

3。压缩试验记录

试样初始高度 H 0

= 20 mm

压缩容器编号:

土粒比重 d s

=

2、59

计算初始孔隙比 e 00 =ﻩs ⋅ γ w ( 1 + w 0 ) − 11 =

0、53

d γ 0

各级加荷历时

/ min

各级荷重下测微表读数 /mm

50 kPa

100 kPa

200 kPa

300 kPa

0

11

20

20

60

38

120

48

总变形量 S 1

/ mm

0、11 0、2 0、38 0、48

仪器变形量 S 2

/ mm

0、0249 0、0342 0、0456 0、0556

试样变形量 S / mm

0、0851 0、1658 0、3344 0、4244

变形后孔隙比 e

0、52 0、517 0、504 0、497

• 绘图与计算

1.绘制压缩曲线(图 3)

垂直压力 p / k Pa 图 3 试验压缩曲线

2。计算压缩系数 a 11—2 与压缩模量 E

s1—2 ,并判定土得压缩性。

• a a 1 1 − 2 2

= e e1 − e e 2 2 / p p 2 2 — p 1 1=0、3 13

ﻩ• Es 1 1−2 2 =1 1+e e 1 1/ a a 1 1−2=11 2=11、67M pa a • 本土样属于中等压缩土压缩性土.

• 思考与分析

1.为什么加荷后要经过很长时间(往往 24 小时以上)变形才会稳定?

答:在土得固结试验中,加上荷载以后,试样中会出现超静孔水压力,土得固结过程也就是超静空隙水压力得消散过程.消散得速度与土得性质有关。而对于在试验中所用得粘性土来说,这一过程需要很长得时间 2.固结仪中土样得应力状态与实际地基应力状态比较有何不同?在什么情况下两者大致相符,试举例说明。

固结仪中土样为完全侧限条件只会发生横向变形,而实际地基不能保证不出现横向变形得情况.在以下情况中两者大致相符 水平向无限分布得均质土在自重应力作用下 水平向无限分布得均质土在无限均布荷载下 当地基可压缩土层厚度与荷载作用平面尺寸相比相对较小

3。试验误差原因分析

• 土样代表性;

• 土样结构扰动;

• 室内外土样压缩条件不同;

• 设备及操作误差。

上述分析内容同学应仔细体会,明白者在后面画(√),否则画(×).

试验四

直接剪切试验

• 记录

土样编号_____________

组____________________ 试验日期_____________

名____________________

试验方法

试验前重度试验记录表

垂直压力 / kPa

环刀质量

/ g

环刀+土质量

/ g

土质量

/ g

环刀容积

/ cm 3

密度

/ g/cm 3

重度

/ kN/m 3

备注

100

43、53

166、86

123、33

60

2、06

20、19

200

43、57

168、26

124、69

60

2、08

20、38

300

43、70

166、43

122、73

60

2、05

20、09

400

42、88

166、46

123、58

60

2、06

20、19

• 试验成果

1.剪切试验记录表(见表 3).

2.绘制剪应力与剪切位移关系曲线(图 4)。

3。绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线(图 5),并确定黏聚力 c 与内摩擦角 ϕ

.

剪切位移 △ L

/ 0 、01 mm

图 4 剪应力与剪切位移关系曲线

表 3

直接剪切试验记录表

仪器编号_______________

手轮转速______4____转/min

应变圈系数 K_____1、522____kPa/0、01mm

垂直压力 p

100kPa

垂直压力 p

300kPa

剪切历时

4 分

15

剪切历时

5 分 15秒

抗剪强度 τ

32、27kPa

抗剪强度 τ

46、73kPa

手轮转数 (n)

百分表读数(R)

/ 0、01mm

剪切位移

(Δ L )

/ 0、01mm

20 × ①-②

剪应力

( τ

)

/ kPa

K

× ②

手轮转数

(n)

百分表读数(R)

/ 0、01mm

剪切位移

(Δ L )

/ 0、01mm

20 × ①-② 剪应力

( τ )

/ kPa

K

× ②

1

1、8 18、2 2、74 1

3、2 16、8 4、87 2

4、2 35、8 6、39 2

5、2 34、8 7、91 3

6、2 53、8 9、44 3

6、2 53、8 9、44 4

8、2 71、8 12、48 4

7、7 72、3 11、72 5

9、3 90、7 14、15 5

9、2 90、8 14 6

11、2 108、8 17、05 6

10、7 109、3 16、29 7

12、8 127、2 19、48 7

12、2 127、8 18、59 8

14、2 145、8 21、61 8

14、7 145、3 22、37 9

15、7 164、3 23、89 9

16、7 163、3 25、42 10

16、7 183、3 25、42 10

19、2 180、8 29、22 11

17、2 202、8 26、18 11

21、2 198、8 32、27 12

18、7 221、3 28、46 12

22、2 217、8 33、79 13

19、2 240、8 29、22 13

24、2 235、8 36、83 14

20、2 259、8 30、74 14

25、2 254、8 38、35 15

20、2 279、8 30、74 15

26、2 273、8 39、88 16

20、7 299、3 31、51 16

27、2 292、8 41、39 17

21、2 318、8 32、27 17

28、2 311、8 42、92 18

20、7 339、8 31、51 18

29、7 330、3 45、2 19

21、2 358、8 32、27 19

29、7 350、3 45、2 20

19、2 380、8 29、22 20

30、2 369、8 45、96

21

18、2 411、8 27、7 21

30、7 389、36 46、73 22

18、2 4318 27、7 22

30、2 409、8 45、96 23

18、7 451、3 28、46 23

30、2 429、8 45、96 24

18、2 471、8 27、7 24

30、2 449、8 45、96 续表 3

直接剪切试验记录表

仪器编号_______________

手轮转速__4______转/min

应变圈系数 K____1、522kPa/0、01mm

垂直压力 p

400kPa

垂直压力 p

kPa

剪切历时

4 分

45 秒

剪切历时

抗剪强度 τ

56、62kPa

抗剪强度 τ

kPa

手轮转数 (n)

百分表读数(R)

/ 0、01mm

剪切位移

(ΔL)

/ 0、01mm

20 × ①-②

剪应力

( τ

)

/ kPa

K

× ②

手轮转数

(n)

百分表读数(R)

/ 0、01mm

剪切位移

(ΔL)

/ 0、01mm

20 × ①—②

剪应力

( τ )

/ kPa

K

× ②

1

3、2 16、8 4、87 1

2

5、2 34、8 7、91 2

3

7、2 52、8 10、96 3

4

9、2 70、8 14 4

5

10、7 89、3 16、29 5

6

13、7 106、3 20、85 6

7

16、7 123、3 25、42 7

8

20、2 139、8 30、74 8

9

22、7 157、3 34、55 9

10

25、2 174、8 38、35 10

11

27、2 192、8 41、4 11

12

29、2 210、8 44、44 12

13

31、2 228、8 47、49 13

14

33、2 246、8 50、53 14

15

34、2 265、8 52、05 15

16

35、2 284、8 53、57 16

17

36、2 303、8 55、09 17

18

36、7 323、3 55、83 18

19

37、2 342、8 56、62 19

20

37、2 362、8 56、62 20

21

37、2 382、8 56、62 21

22

37、2 402、8 56、62 22

23

37、2 422、8 56、62 23

24

37、2 442、8 56、62 24

垂直压力 p / kPa

图 5 5 抗剪强度与垂直压力关系曲线

黏聚力 c

=

22、273

kPa

内摩擦角 ϕ

=4、908 °

(三)思考与分析

1。快剪、固结快剪、慢剪有什么区别?试举例说明快剪指标得适用范围?

快剪 :竖向力施加后,立即施加水平力,剪切速度很快,3—5 分钟后土样剪切破坏,过程不排水。

固结快剪 :使土样先在法向力作用下达到完全固结,之后施加水平力剪切土样,过程不排水。

慢剪 : 使土样先在法向力作用下得达到完全固结,之后慢速施加水平力,1—4 小时剪切破坏土样,过程有排水时间 快剪指标得适用范围

:适用于土体上施加与剪切过程中都不发生固结与排水现象得情况 2。试分析应变式直剪仪得主要优缺点与可能造成误差得原因?

优点 :

直剪仪构造简单,操作方便 缺点

1剪切面上剪应力分布不均匀,土样剪切破坏先从边缘破坏,在边缘发生应力集中现象.

2 试验中不能严格控制排水条件。

3

剪切过程中,土样剪切面逐渐减小,而计算剪切强度时却按照原来截面面积计算.试验五

三轴压缩试验

• 三轴压缩试验记录

试验日期

土样编号

班组

姓名

1.不固结不排水三轴压缩试验记录表

第 1 页

试样直径 d 0 = 3、91cm

试样高度 h 0 =8、0 cm

试样面积 A 0 =12、28 cm 2

试样体积 V 0 = 98、24 cm 3

试样质量 m 0 =188、4 g

试样密度 ρ 0 =1、92 g/cm 3

测力计系数 C =13、7N/0、01mm

剪切速率 1、5 mm/min

周围压力 σ

3 =100 kPa

序号

测力计读数

/ 0、01mm

轴向荷重

/ N

轴向

变形

/ 0、01mm

轴向应变

/ %

应变减量 校正后

试样面积

/ cm 2

主应力差

/ kPa

轴向应力

/ kPa

R

P = C R

∑ Δ h

h

1 1− ε1

A

A α = 0

1− ε 1

σ 1 − σ 3 =P / A α

σ

1

1

1、5 20、55 0、3 0、00375 0、99625 12、32622334 16、67177321 116、6717732 2

1、7 23、29 0、6 0、0075 0、9925 12、37279597 18、82355456 118、8235546 3

1、9 26、03 0、9 1、125 0、98875 12、41972187 20、95860138 120、9586014 4

2、2 30、14 1、2 1、5 0、985 12、46700508 24、17581433 124、1758143 5

2、4 32、88 1、5 1、875 0、98125 12、51464968 26、27320847 126、2732085 6

2、6 35、62 1、8 2、25 0、9775 12、56265985 28、35386808 128、3538681 7

2、8 38、36 2、1 2、625 0、97375 12、61103979 30、41779316 130、4177932 8

3 41、1 2、4 3 0、97 12、65979381 32、46498371 132、4649837 9

3、3 45、3 3、75 0、96 12、75835、4353623135、4353

21 25 44156 8 624 10

3、6 49、32 3、6 4、5 0、955 12、85863874 38、35553746 138、3555375 11

3、9 53、43 4、2 5、25 0、9475 12、96042216 41、22550896 141、225509 12

4、2 57、54 4、8 6 0、94 13、06382979 44、、0452769 13

4、5 61、65 5、4 6、75 0、9325 13、1689008 46、81484121 146、8148412 14

4、8 65、76 6 7、5 0、925 13、27567568 49、53420195 149、534202 15

5、1 69、87 6、6 8、25 0、9175 13、38419619 52、20335912 152、2033591 16

5、3 72、61 7、2 9 0、91 13、49450549 53、80708469 153、8070847 17

5、5 75、35 7、8 9、75 0、9025 13、6066482 55、37734121 155、3773412 18

5、7 78、09 8、4 10、5 0、895 13、72067039 56、91412866 156、9141287 19

6 82、2 9 11、25 0、8875 13、83661972 59、40757329 159、4075733 20

6、2 84、94 9、6 12 0、88 13、95454545 60、86905537 160、8690554 21

6、4 87、10、2 12、75 0、8 14、074462、2970162、297068

68 725 9857 684 4 22

6、6 90、42 10、8 13、5 0、865 14、19653179 63、69161238 163、6916124 23

7 95、9 11、4 14、25 0、8575 14、32069971 66、96600163 166、9660016 24

7、2 98、64 12 15 0、85 14、44705882 68、27687296 168、276873 第 2 页

试样直径 d

0 0 = 3、90cm

试样高度 h 0 =8、0 cm

试样面积 A 0 =12、25cm 2

试样体积 V

0 = 98、00 cm 3

试样质量 m

0 =189、00 g

试样密度ρ 0 =1、93g/cm 3

测力计系数 C =13、7N/0、01mm

剪切速率 1、5 mm/min

周围压力 σ

3 =200 kPa

序号

测力计读数

/ 0、01mm

轴向荷重

/ N

轴向

变形

/ 0、01mm

轴向应变

/ %

应变减量

校正后

试样面积

/ cm 2

主应力差

/ kPa

轴向应力 / kPa

R

P = C R

∑ Δ h

1 1− ε1

A

A α = 0

1 1−ε 1

σ 1 − σ 3 =P / A α

σ

1

1

0、8 10、96 0、3 0、375 0、99625 12、29611041 8、9 、9133878 2

0、9 12、33 0、6 0、75 0、9925 12、34256927 9、989816327 209、9898163 3

1、4 19、18 0、9 1、125 0、98875 12、38938053 15、481 215、481 4

2 27、4 1、2 1、5 0、985 12、43654822 22、、0318367 5

2、4 32、88 1、5 1、875 0、98125 12、48407643 26、337226、3375

55102 51 6

2、6 35、62 1、8 2、25 0、9775 12、53196931 28、42330612 228、4233061 7

2、9 39、73 2、1 2、625 0、97375 12、58023107 31、58129592 231、5812959 8

3、1 42、47 2、4 3 0、97 12、62886598 33、62930612 233、6293061 9

3、6 49、32 3 3、75 0、9625 12、72727273 38、75142857 238、7514286 10

4 54、8 3、6 4、5 0、955 12、82722513 42、72163265 242、7216327 11

4、4 60、28 4、2 5、25 0、9475 12、92875989 46、62473469 246、6247347 12 4、8 65、76 4、8 6 0、94 13、03191489 50、46073469 250、4607347 13

5、1 69、87 5、4 6、75 0、9325 13、13672922 53、1867551 253、1867551 14

5、5 75、35 6 7、5 0、925 13、24324324 56、89693878 256、8969388 15

5、9 80、83 6、6 8、25 0、9175 13、35149864 60、54002041 260、5400204 16

6、2 84、7、2 9 0、91 13、63、、09

94 46153846 82857 17

6、6 90、42 7、8 9、75 0、9025 13、5734072 66、61555102 266、615551 18

6、9 94、53 8、4 10、5 0、895 13、68715084 69、、0647755 19

7、2 98、64 9 11、25 0、8875 13、8028169 71、46367347 271、4636735 20 7、5 102、75 9、6 12 0、88 13、92045455 73、8122449 273、8122449 21

8 109、6 10、2 12、75 0、8725 14、04011461 78、、0620408 22 8、1 110、97 10、8 13、5 0、865 14、16184971 78、35840816 278、3584082 23

8、4 115、08 11、4 14、25 0、8575 14、28571429 80、556 280、556 24

8、5 116、45 12 15 0、85 14、41176471 80、80204082 280、8020408 第 3 页

试样直径 d 0 = 3、90cm

试样高度 h 0 =8、0 cm

试样面积 A 0 =12、25 cm 2

试样体积 V 0 = 98、00 cm 3

试样质量 m 0 =187、6 g

试样密度ρ 0 =1、91g/cm 3

测力计系数 C

=13、7N/0、01mm

剪切速率 1、5 mm/min

周围压力 σ

3 =300 kPa

序号

测力计读数

/ 0、01mm

轴向荷重

/ N

轴向

变形

/ 0、01mm

轴向应变

/ %

应变减量

校正后

试样面积

/ cm 2

主应力差

/ kPa

轴向应力

/ kPa

R

P = C R

∑ Δ h

1− ε1

A

A α = 0

1− ε1

σ 1 1 − σ 3 3 = P

/ A α

σ

1

1

3、1 42、47 0、3 0、375 0、99625 12、29611041 34、53937755 334、5393776 2

3、7 50、69 0、6 0、75 0、9925 12、34256927 41、0692449 341、0692449 3

4、1 56、17 0、9 1、125 0、98875 12、38938053 45、33721429 345、3372143 4

4、3 58、91 1、2 1、5 0、985 12、43654822 47、36844898 347、368449 5

4、6 63、02 1、5 1、875 0、98125 12、48407643 50、48030612 350、4803061 6

4、9 67、13 1、8 2、25 0、9775 12、53196931 53、567 353、567 7

5、1 69、87 2、1 2、625 0、97375 12、58023107 55、53952041 355、5395204 8

5、3 72、61 2、4 3 0、97 12、62886598 57、49526531 357、4952653 9

5、7 78、09 3 3、75 0、9625 12、72727273 61、35642857 361、3564286 10

6 82、2 3、6 4、5 0、955 12、82722513 64、、082449 11

6、3 86、31 4、2 5、25 0、9475 12、92875989 66、75814286 366、7581429

12

6、6 90、42 4、8 6 0、94 13、03191489 69、3835102 369、3835102 13

6、9 94、53 5、4 6、75 0、9325 13、13672922 71、95855102 371、958551 14

7、2 98、64 6 7、5 0、925 13、24324324 74、48326531 374、4832653 15

7、5 102、75 6、6 8、25 0、9175 13、35149864 76、95765306 376、9576531 16

7、7 105、49 7、2 9 0、91 13、46153846 78、364 378、364 17

7、9 108、23 7、8 9、75 0、9025 13、5734072 79、73679592 379、7367959 18

8、1 110、97 8、4 10、5 0、895 13、68715084 81、、0760408 19

8、4 115、08 9 11、25 0、8875 13、8028169 83、37428571 383、3742857 20

8、5 116、45 9、6 12 0、88 13、92045455 83、65387755 383、6538776 21

8、7 119、19 10、2 12、75 0、8725 14、04011461 84、89246939 384、8924694 22

9 123、3 10、8 13、5 0、865 14、16184971 87、、064898 23

9、1 1211、4 14、25 0、8 14、285787、269 387、

4、67 575 1429 269 24

9、3 127、41 12 15 0、85 14、41176471 88、40693878 388、4069388 第 4 页

1.试验结果汇总

1.三轴 UU 试验结果(kPa)

土样编号

1

2

3

4

σ

3

100

200

300

周围压力

( σ

1 − σ

3 )

f

67、1

79、1

86、7

剪切破坏时得偏应力

σ

1

168、276 280、80

388、40

剪切破坏时得大主应力

( σ

1 + σ

3 )/2

133、6

239、6

343、4

摩尔圆圆心坐标(p)

( σ

1 − σ

3 )/2

33、6

39、6

43、4

摩尔圆得半径)(q)

• 试验成果

1.绘制各试件主应力差 σ

1 − σ

3 与轴向应变 ε 1 关系曲线(图 6)

轴向应变 / %

图 6 主应力差与轴向应变关系曲线

2.绘制各土样破坏总应力圆及抗剪强度包线(图 7),并确定土样黏聚力 c u 与内摩擦角ϕ

u 。

黏聚力 c u

= 26、2

kPa

内摩擦角 ϕ

u

=

3、2

°

σ

/ kPa

图 7 破坏总应力圆及抗剪强度包线

3。用 Excel 绘制 p−q 关系曲线(图 8),并确定土样黏聚力 c uu 与内摩擦角 ϕ

u 。

p / kPa

图 8 8

p −q 关系曲线

b =

26、2

kPa

β

=

3、2°

黏聚力 c u

=

26、24 kPa

内摩擦角 ϕ

u

=

3、21 °

4、比较第 2、3 步结果

第 3 步结果比第 2 步结果略大,也更精确。

• 思考与分析

1、分析不固结不排水剪切试验(UU 试验)、固结不排水剪切试验(CU 试验)与固结排水剪切试验(CD 试验)有什么区别,举例说明三轴试验抗剪强度指标使用得工程条件。

不固结不排水试验:试样在施加周围压力与随后施加竖向压力直至剪切破坏得整个过程中都不允许排水,试验自始至终关闭排水阀门.适用:实际工程中饱与软粘土快速加荷得应力情况或短期承载力问题 固结不排水剪切试验:使土样在法向压力作用下排水固结达到稳定,然后在不排水得条件下进行得剪切试验方法。适用:地基长期稳定性或长期承载力问题 固结排水剪切试验:试样在施加周围压力 σ3 时允许排水固结,待固结稳定后,再在排水条件下施加竖向压力至试件剪切破坏.适用:对工程土体中孔隙水压力估计把握不大或缺少这方面得数据

2.分析三轴剪切试验优缺点及误差产生得原因。

优点:1、能控制试验过程中得试样排水条件

2、能测试试样固结与排水过程中得孔隙水压力

3、试样内应力分布均匀 误差:1、制作得试样可能不标准,不规范

2、安装时手对试样挤捏

3、试样安装时没有居中垂直读数有误差

第二篇:土力学实验报告填写说明

有4个表格,格),

每个表格选取一定量数据填入报告里(4页表每页填一个表。

其余说明如下。最后一页纸写心得体会,写半页纸即可。

周四交。

第三篇:工程热力学上机实验报告

姓名:

专业:能源与动力

学号:朗肯循环

对蒸汽动力循环的基本循环——朗肯循环, 其工作原理是,从锅炉出来的高温T1, 高压p1的过热水蒸气经汽轮机绝热膨胀做工至低压p2的乏汽,

在冷凝器中凝结成饱和液体,

经水泵升压至p1下的未饱和过冷液体,进入锅炉加热至过热蒸汽,

再进入汽轮机绝热膨胀做功, 周而复始的将热能转换为机械能,

图1为理想朗肯循环工作过程的水蒸气T—S图。循环中:

工质在锅炉中的加热量:q1=h1-h4 在冷凝器中的放热量:q2=h2-h3 在汽轮机中的做功量:w1=h1-h2 在水泵中的耗功量:w2=h4-h3 循环热效率n=(q1-q2)/q1=1-(h2-h3)/(h1-h4) 如忽略泵功,h3=h4 则循环效率:n=(h1-h2)/(h1-h3)=1-(h2-h3)/(h1-h3) 程序如右图

1、 实验初始参数:P1=4Mpa,t1=450摄氏度,p2=6kpa如下图

P1,P2不变改变初温t1,结果如图

t1,P2不变改变初温p1,结果如图

t1,P1不变改变初温p2,结果如图

当汽机绝热内效率nex=0.85,此时实际不可逆循环的热效率nt=0.33226925

二,再热循环

循环热效率:n=((h1-hb)+(ha-h2)-(h4-h3))/((h1-h4)+(ha-hb)) 如忽略泵功,h3=h4 则循环效率:n=((h1-hb)+(ha-h2))/((h1-h3)+(ha-hb)) 如果过分提高压力p1,而不响应提高t1,将引起乏汽敢赌x2减小, 产生不利后果。为此,将新蒸汽膨胀至某一中间压力pb后撤出汽轮机, 导入锅炉中的特设的再热器或其他换热设备中, 使之再加热后,再倒入汽轮机继续膨胀至背压p2. 即为再热循环。图2为再热循环工作过程的T-S图。 程序如右下面3个图

2、初始参数

P1=12Mpa,t1=500摄氏度,终压p2=6kpa, 第一个再热循环的再热压力pa1=3Mpa, 另一个再热循环的压力为pa2=0.6Mpa

顺序1-3

2、初始参数

P1=12Mpa,t1=500摄氏度,终压p2=6kpa, 第一个再热循环的再热压力pa1=3Mpa, 另一个再热循环的压力为pa2=0.6Mpa 结果如右图

经程序运行,比较朗肯循环和在再热循环的效率发现:相同初始参数和相同背压下,再热循环效率较高。

当汽机绝热内效率nex=0.85,此时实际不可逆循环的热效率nt=0.3812862 0.3777485

三、 一次抽气回热循环

为提高循环平均吸热温度, 在汽轮机膨胀做功过程中, 取出一部分蒸汽用以回热给水, 使循环平均吸热温度有所提高,

而平均官方热温度不变,热效率相应也随之提高。

如图为一级抽气回热循环的T-S图。 循环热效率:

n=((h1-ha)+(1-a)(ha-h2)-(h6-h5)-(1-a)(h4-h3))/(h1-h6) 若忽略泵功,循环效率:

n=((h1-ha)+(1-a)(ha-h2))/(h1-h5) 其中a由图回热器的热平衡方程求的: a=(h5-h3)/(ha-h3)=(ha’-h2’)/(ha-h2’) 程序如右图

1、实验初始参数: P1=5Mpa,t1=450摄氏度

抽气压力pa=0.5Mpa,p2=6kpa 实验结果如图

当汽机绝热内效率nex=0.85,此时实际不可逆循环的热效率nt=0.72267255

四、心得

经过这两次的工程热力学上机实验,发现可以用电脑来简化计算步骤。巩固了所学热力学知识,掌握了系统热力计算的基本概念和计算方法,得到了所求问题的计算结果,但是这只是一些简单的题目,在更复杂的问题上可更上一层楼。

第四篇:四川大学化工原理流体力学实验报告

化工原理实验报告

流体力学综合实验

姓名:

学号:

班级号:

实验日期:2016

实验成绩:

流体力学综合实验

一、实验目的:

1.

测定流体在管道内流动时的直管阻力损失,作出λ与Re的关系曲线。

2.

观察水在管道内的流动类型。

3.

测定在一定转速下离心泵的特性曲线。

二、实验原理

1、求

λ

与Re的关系曲线

流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失和局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。

1

1

2

以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程:

图1

流体在1、2截面间稳定流动

2

因u1=u2,z1=z2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为

流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得,其表达式为

由上面两式得:

由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为

式中:-----------直管阻力损失,J/kg;

------------摩擦阻力系数;

----------直管长度和管内径,m;

---------流体流经直管的压降,Pa;

-----------流体的密度,kg/m3;

-----------流体黏度,Pa.s;

-----------流体在管内的流速,m/s;

流体在一段水平等管径管内流动时,测出一定流量下流体流经这段管路所产生的压降,即可算得。两截面压差由差压传感器测得;流量由涡轮流量计测得,其值除以管道截面积即可求得流体平均流速。在已知管径和平均流速的情况下,测定流体温度,确定流体的密度和黏度,则可求出雷诺数,从而关联出流体流过水平直管的摩擦系数与雷诺数的关系曲线图。

2、求离心泵的特性曲线

三、实验流程图

流体力学实验流程示意图

转子流量计

离心泵

压力表

真空压力表

水箱

闸阀1

闸阀2

球阀3

球阀2

球阀1

涡轮流量计

孔板流量计

∅35×2钢管

∅35×2钢管

∅35×2铜管

∅10×2钢管

四、实验操作步骤

1、求

λ

与Re的关系曲线

1)

根据现场实验装置,理清流程,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用方法。

2)

打开控制柜面上的总电源开关,按下仪表开关,检查无误后按下水泵开关。

3)

打开球阀1,调节流量调节闸阀2使管内流量约为10.5,逐步减小流量,每次约减少0.5,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4后停止实验。

4)

打开球阀2,关闭球阀1,重复步骤(3)。

5)

打开球阀2和最上层钢管的阀,调节转子流量计,使流量为40,逐步减小流量,每次约减少4,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4时停止实验。完成直管阻力损失测定。

2、求离心泵的特性曲线

1)

根据现场实验装置,理清流程,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用方法。

2)

打开控制柜面上的总电源开关,按下仪表开关,先关闭出口阀门,检查无误后按下水泵开关。

3)

打开球阀2,调节流量调节阀1使管内流量,先开至最大,再逐步减小流量,每次约减少1,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4后停止实验,记录9-10组数据。

4)

改变频率为35Hz,重复操作(3),可以测定不同频率下离心泵的特性曲线。

五、实验数据记录

1、设备参数:

;

;

2、实验数据记录

1)求

λ

与Re的关系曲线

铜管湍流

钢管湍流

序号

qv(m3h)

∆p(kpa)

序号

qv(m3h)

∆p(kpa)

1

8.7

3.14

1

11.1

4.65

2

8.3

2.90

2

10.5

4.20

3

7.9

2.66

3

9.9

3.78

4

7.5

2.40

4

9.3

3.38

5

7.1

2.21

5

8.7

3.00

6

6.7

1.97

6

8.1

2.61

7

6.3

1.77

7

7.5

2.25

8

5.9

1.55

8

6.9

1.97

9

5.5

1.38

9

6.3

1.68

10

5.1

1.21

10

5.7

1.40

11

4.7

1.04

11

5.1

1.16

钢管层流

序号

qv(Lh)

∆p(pa)

1

40

935

2

36

701

3

32

500

4

28

402

5

24

340

6

20

290

7

16

230

8

12

165

9

8

116

10

4

58

2、求离心泵的特性曲线

30Hz离心泵数据记录

序号

流量

真空表

压力表

电机功率

1

15.65

-2200

28000

694

2

14.64

-2000

31000

666

3

13.65

-1800

37000

645

4

12.65

-1200

40000

615

5

11.62

200

42000

589

6

10.68

0

47000

565

7

9.66

100

50000

549

8

8.67

1000

51000

521

9

7.67

1500

55000

488

10

6.63

1800

59000

468

11

5.62

1800

60000

442

12

4.58

2000

67000

388

13

0.08

0.0022

0.083

166.9

35Hz离心泵数据记录

序号

流量

真空表

压力表

电机功率

1

18.27

-500

42000

1052

2

17.26

-400

48000

998

3

16.24

-300

51000

972

4

15.26

-300

56000

933

5

14.27

-200

61000

906

6

13.28

-200

65000

861

7

12.27

-200

68000

824

8

11.27

-100

71000

798

9

10.26

0

76000

758

10

9.26

-100

80000

725

11

8.26

0

82000

682

12

7.26

-100

89000

653

13

6.27

150

90000

626

14

5.26

180

100000

585

15

4.43

200

110000

528

六、典型计算

1、求

λ

与Re的关系曲线

以铜管湍流的第一组数据为例计算

T=22℃时,ρ≈997.044kg/m3

μ≈1.0×10-3Pa∙s

以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程

P1ρ+u12+gz1=P2ρ+u22+gz2+hf

因u1=u2,z1=z2,故流体在等径管的1、2两截面间的阻力损失为

hf=∆Pρ=3.14*10001000=3.15J/kg

u=qvA=qvπ4d12=8.73600×0.0007548=3.202m/s

;

Re=duρμ=0.031×3.202×997.0440.001=98960.27

因为hf=λ∆Pρ

;

所以λ=∆Pρd1l2u2=3.15×0.0311.2×23.2022=0.01587

其他计算与此相同。

2、求离心泵的特性曲线

湍流铜管:管长L2=1.2m;管内径d2=31mm

铜管湍流

序号

qv(m3h)

∆p(kpa)

u(ms)

Re

λ

1

8.7

3.14

3.202

98960.27

0.01587

2

8.3

2.90

3.055

94410.37

0.01611

3

7.9

2.66

2.907

89860.48

0.01631

4

7.5

2.40

2.760

85310.58

0.01633

5

7.1

2.21

2.613

80760.68

0.01677

6

6.7

1.97

2.466

76210.78

0.01679

7

6.3

1.77

2.318

71660.89

0.01706

8

5.9

1.55

2.171

67110.99

0.01704

9

5.5

1.38

2.024

62561.09

0.01745

10

5.1

1.21

1.877

58011.19

0.01780

11

4.7

1.04

1.730

53461.3

0.01801

钢管湍流

序号

qv(m3h)

∆p(kpa)

u(ms)

Re

λ

1

11.1

4.65

4.085

126259.7

0.01444

2

10.5

4.20

3.864

119434.8

0.01458

3

9.9

3.78

3.643

112610

0.01476

4

9.3

3.38

3.423

105785.1

0.01495

5

8.7

3.00

3.202

98960.27

0.01517

6

8.1

2.61

2.981

92135.43

0.01522

7

7.5

2.25

2.760

85310.58

0.01530

8

6.9

1.97

2.539

78485.73

0.01583

9

6.3

1.68

2.318

71660.89

0.01620

10

5.7

1.40

2.098

64836.04

0.01649

11

5.1

1.16

1.877

58011.19

0.01706

湍流钢管:管长L3=1.2m;管内径d32=31mm

钢管层流

层流钢管:管长L1=2m;管内径d1=6mm

序号

qv(Lh)

∆p(pa)

u(ms)

Re

λ

1

40

935

0.393

2351.03

0.06084

2

36

701

0.353

2111.74

0.05631

3

32

500

0.314

1878.43

0.05083

4

28

402

0.275

1645.12

0.05338

5

24

340

0.236

1411.81

0.06145

6

20

290

0.196

1172.52

0.07547

7

16

230

0.157

939.22

0.09353

8

12

165

0.118

705.91

0.11928

9

8

116

0.079

472.60

0.18869

10

4

58

0.039

233.31

0.37737

2、离心泵的特性曲线

以第一组数据为例,n=30Hz

T=23℃时,ρ≈997.044Kg/m3

μ≈1.0×10-3Pa∙s

以水平地面为基准面,离心泵进口压力表为1-1截面,离心泵出口压力表为2-2截面,在此两截面之间列伯努利方程

P1ρg+u12g+z1+H=P2ρg+u22g+z2+Hf

因为

Hf≈0

;

所以H=

P2-P1ρg+u2-u12g+∆Z

∆Z=Z2-Z2=0.2m

;

进口直径D=50mm

;

出口直径d=40mm

u1=qvA1=qvπ4D2=15.653600×π4×0.052m/s=2.215m/s

;

u2=qvA2=qvπ4d2=15.653600×π4×0.042m/s=3.458m/s、

H=3.647mH2O

N=N电∙η电∙η传

;

η电=0.75

;

η传=0.95

N=694×0.75×0.95=494.5W

η=NtN

;

Nt=qHρg=3.647×15.65×997.044×9.81/3600W=155.26W

η=155.26494.5×100%=31.36%

序号

流量Qv(m3h)

扬程

轴功率

效率

1

15.65

3.647

494.5

31.36%

2

14.64

3.889

474.5

32.60%

3

13.65

4.440

459.6

35.83%

4

12.65

4.647

438.2

36.45%

5

11.62

4.672

419.7

35.15%

6

10.68

5.173

402.6

37.29%

7

9.66

5.439

391.2

36.49%

8

8.67

5.422

371.2

34.41%

9

7.67

5.756

347.7

34.50%

10

6.63

6.113

333.5

33.02%

11

5.62

6.197

314.9

30.04%

12

4.58

6.876

276.45

30.95%

30Hz离心泵的特性曲线

35Hz离心泵的特性曲线

序号

流量Qv(m3h)

扬程

轴功率

效率

1

18.27

5.036

749.55

33.35%

2

17.26

5.586

711.08

36.84%

3

16.24

5.833

692.55

37.16%

4

15.26

6.298

664.76

39.28%

5

14.27

6.756

645.53

40.58%

6

13.28

7.125

613.46

41.91%

7

12.27

7.394

587.10

41.99%

8

11.27

7.656

568.58

41.23%

9

10.26

8.125

540.08

41.94%

10

9.26

8.515

516.56

41.47%

11

8.26

8.684

485.93

40.11%

12

7.26

9.387

465.26

39.80%

13

6.27

9.444

446.03

36.07%

14

5.26

10.446

416.81

35.82%

15

4.43

11.455

376.20

36.65%

七、实验结果分析与讨论

1、求

λ

与Re的关系曲线

实验结果:由关系曲线可以看出,钢管层流实验中,雷诺数与摩擦阻力系数在双对数坐标中呈线性关系,摩擦阻力系数只与流动类型有关,且随雷诺数的增加而减小,而与管壁粗糙度无关;在铜管湍流与钢管湍流实验中,摩擦阻力系数随雷诺数增加而趋于一个定值,此时流体进入完全阻力平方区,摩擦阻力系数仅与管壁的相对粗糙度有关,与雷诺数的增加无关。

结果分析:实验结果基本与理论相符合,但是也存在误差,如:在钢管层流实验中,在雷诺数在1870~2000范围内,雷诺数Re增大,λ并不随Re增大而减小,反而增大。产生这种现象可能是因为在Re为1870~2000范围内时已经非常接近于湍流,导致其规律与理论出现偏差。此外,还有可能是因为设备本身存在的误差,即流量调小至一定程度时,无法保证对流量的精准调节,使结果出现误差。

减小误差的措施:a.在实验正式开始前对设备进行检查,确认设备无漏水等现象再开始实验;b.进行流量调节时,每次应以相同幅度减小c.调节好流量后,应等待3分钟,等读数稳定后再进行读数。

2、离心泵的特性曲线

实验结果:有实验数据和曲线图可以看出,扬程随流量的增加而降低,轴功率随流量的增加而升高,效率随流量的增加先升高后降低。随着转速增大,三者均增大,由实验结果可以看出,基本符合Qv'Qv=n'n、H'H=n'n2、N'N=n'n3的速度三角形关系。

结果分析:实验结果与理论规律基本符合,在转速为35Hz时结果较理想,但是在转速为30Hz时,虽然符合基本规律,但是效率明显过低。造成这种现象的主要原因是转速过低,设备存在的设备误差更大,改善方法是在较高转速下进行实验。

减小误差的方法:a.在实验正式开始前对设备进行检查,确认设备无漏水等现象再开始实验;b.进行流量调节时,每次应以相同幅度减小c.调节好流量后,应等待3分钟,等读数稳定后再进行读数。d.在转速稍高的条件下进行实验。e.读数压力表时指针摆动幅度大,应在均匀摆动时取其中间值。

六、实验思考与讨论问题

1、直管阻力产生的原因是什么?如何测定与计算?

答:流体有粘性,管壁与流体间存在摩擦阻力。用压力计测定所测流体在所测水平等径管内流动的压差,一定要水平等径,△p=ρhf就可求得直管阻力。

2、影响本实验测量准确度的原因有哪些?怎样才能测准数据?

答:管内是否混入气泡,流体流动是否稳定。排出管内气泡,改变流速后等待2~3min待流体流动稳定后记录数据。

3、水平或垂直管中,对相同直径、相同实验条件下所测出的流体的阻力损失是否相同?

答:不同,根据伯努利方程可知,垂直管高度差将影响阻力损失。

根据实验测定数据,如何确定离心泵的工作点?

答:离心泵的工作点就是离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点,此时泵给出的能量与管路输送液体所消耗的能量相等。

第五篇:《实验室制取二氧化碳气体》教学反思大全

对于实验室制取二氧化碳气体的制取和收集的教学,其重要意义非同凡响,以往教学过程中也知道这部分的重要性,然而在教学过程中仍旧避免不了灌输式的教学,非常直截了当的告诉学生选什么药品,用什么发生装置,采用什么收集方法和收集装置,总达不到理想的教学效果。今年我在这节课里做了重大的改革,首先是对反应原理的探究上,我采用了一系列的探究实验:例如碳酸钠粉末、粉末状和块状大理石分别与同浓度的稀盐酸反应,分析哪个更适合实验室制取二氧化碳,得出正确的结论,在酸的选择上,同样采用探究发现,分别出示浓盐酸,让其发现浓盐酸的挥发性,硫酸、醋酸与块状碳酸钙发现反应速度太慢,从而选择了稀盐酸的过程。其次在反应装置的选择上也是循循善诱,步步启迪发现启普发生器以及其他类似的简易装置,并且引导分析得出各类装置的优点和缺点。最

虽然课堂教学进度慢了,但是更有效了,经过实验探究,学生基本掌握了实验室制气体的原理和基本操作,我想这种收获应该是在课堂中重视了学习过程,学生在探究过程中获得了亲身体验的必然结果。

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