工程流体力学课外实践:居家实验工程学子脑洞大开各显神通

作者:高全燚、徐新生、周雨峰、王和亮点击数:40更新时间:2020-05-29

  工程流体力学是一门以实验为基础的学科,实验学习部分尤为重要。然而受疫情影响,学生无法利用学校的实验室动手做实验。但疫情却丝毫没有影响工程学子的求学热情,在高璞珍老师的引领下,《工程流体力学》双语班开展了趣味十足同时富有挑战的居家实验。

  我们组的实验课题是探究管道中的沿程损失。沿程损失就是指流体在管流过程中由于自身黏性导致内摩擦阻力,使流体发生能量损失。前人已经推导出了可以分析该现象的达西-魏斯巴赫公式,因此我们可以通过所得实验数据,定量分析来验证该公式。

居家实验的最大困难是如何用生活中手头工具,尽可能的还原实验室的设备,并且能够实现定量分析。为此我们小组展开了激烈的讨论。最终制定了如下方案:我们选取一根塑料管作为主管道,用钻头在管道上打孔以安装测压装置,选取20ml注射器作为测压管(选取理由:规格标准,有刻度可以直接度数),选取水龙头为水源提供稳定流动,连接实验装置并固定装置保持水平。实验装置如下图。

  通过本次居家实验,我们收获颇丰,小组合作与讨论加强了我们的团队合作能力,实验过程我们合理分工,充分发挥各自所长,虽然遇到了很多问题,但在大家的共同努力下还是得到了解决,让大家认识到了合作的重要性。本次课程开创性的尝试,加深了我们对管内流动的沿程损失的理解,将课本内容与实践结合使课本内容不再枯燥,激发了同学们的学习热情,提高了大家的动手能力。