伯努利方程實驗

1、、伯努利方程實驗-、實驗?zāi)康? 、驗證流體定常流的伯努利方程；2、通過對有壓管路定常流體實驗分析，進一步掌握有壓管流中流體能量轉(zhuǎn)換的規(guī)律。二、實驗裝置1、流體力學(xué)綜合實驗臺（如圖所示）流體力學(xué)綜合實驗臺1、供水箱 2、水泵 3、上水管 4、溢流水箱 5、恒壓水箱 6、染色計漏斗 7、伯努力利方程組件 8、局部阻力組件 9、雷諾實驗組件（沿程阻力組件）10、測壓計 11、流量調(diào)節(jié)閥 12、備件箱 13、回水箱 14、實驗桌2 .伯努利實驗組件（如圖所示 ,單位：mm/IIIIHIIIIIIIIII廠口In0、實驗原理1 伯努利方程在實驗管路中沿水流方向取 n 個過水截面?？梢粤谐鲞M口截面（1）至

2、截面（i）的能量方程式 （i=2,3,，n）2 2Pl ViPi ViZ1-一= Zi-一hPg2gPg2gW1丄z + -B-選好基準面，從已設(shè)置的各截面的測壓管中讀出z:.g值,測出通過管路的流量，即可計算出截面平均流2V速v及動壓亦,從而可得到各截面測管水頭和總水頭。對于無黏性流體來說其各項水頭之和（即總水頭）是不變的，是一個常數(shù)。對于黏性流體來說，各項水頭不但可以有變化，或互相轉(zhuǎn)化，而且總水頭也必 然不，沿流向降低。2、畢托管測量流速最簡單的畢托管是一根彎成 90的開口細管，彎管開口一側(cè)正對流向，流體進入管后，上升一定高度后，速度變?yōu)榱恪Ｋc同一斷面的測壓管高度的高度差為|_|h,可得

3、到流速為u =c；2gLh或中 c 稱為畢托管的流速系數(shù)，一般條件下，c=0.97-0.99,在本實驗中取 1。對于固定汾丘里管，它的儀器常數(shù)為常數(shù)。四、實驗方法與步驟1、 熟悉實驗臺結(jié)構(gòu)，及各開關(guān)閥門的位置及作用。用手捏各測點塑料管，觀察測壓管水面起伏的 方式，分清各測壓點與各測壓管的對應(yīng)關(guān)系。2、 打開水泵開關(guān)，向水箱充水，將恒壓水箱5 充滿，并向溢流水箱 4 溢流，保持水泵開啟狀態(tài)，保 證恒壓水箱 5 始終滿水狀態(tài)。3、檢查流量調(diào)節(jié)閥 11 開關(guān)情況。在流量調(diào)節(jié)閥11 完全關(guān)閉狀態(tài)下，檢查所有測壓管水面是否平齊。若不平齊，則進行反復(fù)排氣調(diào)平。如果實驗管路中有空氣，可開大流量調(diào)節(jié)閥11,并

4、輕敲有空氣管路，使空氣隨水流排出。如果測壓塑料管中有空氣，可輕捏塑料管，排出其中空氣。4、 打開并逐步調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥11,觀察流量增加或減少時，各測點測壓管水頭（徑向測點）和各 測點總水頭（軸向測點）的變化趨勢，以及它們與位置水頭、壓強水頭之間的相互關(guān)系。5、 調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥 11 適當開度，并待流量穩(wěn)定后，記錄各測壓管液面讀數(shù)。與此同時，觀察計量水箱 13 中水位的高度，用直尺和秒表分別記錄計量水箱13 中水位的高度差以及所用時間，并計算出流入水箱的體積和相應(yīng)的平均流量。6、 再調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥 11,按第 5 步重復(fù)測量二次。記錄并計算相應(yīng)的數(shù)據(jù)。注意：一是閥門開啟中，要保證測壓管液面不要降

5、到標尺零點以下。二是隨時觀察上水箱、計量水箱 水位高度，要使水位保持一個合理水位，防止水溢出水箱和水箱見底。五、實驗結(jié)果及要求z +衛(wèi)1、 流量調(diào)整穩(wěn)定后，基準面選在標尺的零點，將各測點的測壓管水頭（z），以及計量水箱流入水的水位高度差和流入時間一并記入表 1,并計算出每次實驗時的平均流量。2、 根據(jù)連續(xù)性方程，利用體積法，計算出不同斷面的流速，以及相應(yīng)的速度水頭，將計算結(jié)果記表 1 測壓管水頭表(單位：mm)測點編號AABBCCDD，H(mn)T(s)Qmm3/ s實驗 次數(shù)123*計量水箱底面積為 240*365mm表 2 各斷面速度與速度水頭(體積法)斷面編號(計算項目)ABCD直徑(m

6、m)流速mm/s速度水頭(mm)直徑(mm)流速mm/s速度水頭(mm)直徑(mm)流速mm/s速度水頭(mm)直徑(mm)流速mm/s速度水頭(mm)實驗 次數(shù)123表 3 各斷面測壓管水頭與總水頭(體積法)斷面編號(計算項目)ABCD測壓管水頭(mm)速度水頭(mm)總水頭(mm)測壓管水頭(mm)速度水頭(mm)總水頭(mm)測壓管 水頭(mm)速度水頭(mm)總水頭(mm)測壓管 水頭(mm)速度水頭(mm)總水頭(mm)實驗 次數(shù)123表 4 各斷面速度與速度水頭(畢托管法)斷面編號(計算項目)ABCD兩管 高度差(mm)速度水 頭(mm)速度mm/ s兩管 高度差(mm)速度水頭(mm)速度mm/s兩管 高度差(mm)速度水頭(mm)速度mm/s兩管 高度差(mm)速度水 頭(mm)速度mm/s實驗 次數(shù)123入表 2。3、 根據(jù)各測點測壓管高度，以及計算的各斷面的流速水頭和總水頭，記入表3 中，沿管路繪制出的 測壓管水頭線和總水頭線，并分析測壓管水頭線和總水頭線的變化規(guī)律。4、 根據(jù)畢托管測量流速原理，計算各斷面速度水頭，并計算出相應(yīng)的流速，記入表4,并與表 2 中相應(yīng)斷面的流速進行比較并分析結(jié)果。