实验二伯努利实验

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1、PS2Z+』-+Z^+28m液柱⑷实验二伯努利实验一、实验目的流动流体所具有的总能量，是由各种形式的能量所组成，并且各种形式的能量之间又可以相互转换。当流体在导管内作定态流动时，在导管内的各界面之间的各种形式机械能的变化规律，可巾机械能衡算基本方程来表达。这些规律对于解决流体流动过程的管路计算，流体加强、流速与流:W:的测:W:，以及流体输送的问题，都有着十分重要的作用。本实验采川一种称之为怕努利试验仪的简单装置，实验观察不可压缩流体在导管内流动时各种形式机械能的相互转换现象，并验证机械能衡算方程（伯努利方程）。通过实验，

2、加深对流体流动过程的基本原理的理解。二、实验原理对于不可压缩流体，在导管内作定态流动，系统与环境又无功交换吋，若以单位质量流体为衡算基准，则对确定的系统即可列出机械能衡算方程：+—+=++J/kg（1）PS2pg2若以单位重量流体为衡算基准吋，则又可表达为+=++ymi夜柱（2）PS2gpg2g式中：Z—流体的位压头，m液柱；P-流体的压强，Pa;一流体的T•均流速，m/s；P一流体的，kg/m：i；流体系统内阻力造成的能量损失，J/kg；-流体系统闪阻力造成的压头损失，m液柱。下标1和下标2分别为系统进口和出口的两个截面

3、。不可压缩流体的机械能衡算方程，应川于各种具体情况下可作适当简化，例如:⑴当流体为理想流体时，于是式⑴和⑵可简化为J/kg⑶该式即为伯努利方程。⑵当流体流经的系统一水平装置的管道吋，则式⑴和⑵又可简化为J/kg(5)ni液柱⑹(7)1+1=2+2+ya,PS2pg2fA+2£=A+2£+yHpsigps⑶当流体静止状态时，则式⑴和⑵可简化为PSPS4+』-=^+-^-P8'PS或者将上式改写为P2~P-PS(^l—Z2)这就是流体静力学基本方程。三、实验装置本试验装置主要由试验导管、稳压溢流水槽和三对测压管所组成。试验导

4、管为一水平装置的变径圆管，沿程分三处没置测压管。每处测压管有一对并列的测压管组成，分别测量该截而处的静压头和冲压头。实验装罝的流程如图1所示。流体由稳压溢流水槽流入试验导管，途径前，直径分别为20、30和20mm管子，最后排出设备。流体流量由出口调节阀调节，流量需由计吋称量测定之。图1伯努利实验装罝图1伯努利实验装置1、稳压水槽；2、试验导管；3、岀口调节阀；4、静压头测量管；5、冲压头测量管。四、实验方法实验前，先缓慢开启进水阀，将水充满稳压溢流水槽，并保持有适量溢流水流出，使槽P、J液面平稳不变。最后设法排尽设备A的空

5、气泡。实验可按如下步骤进行.•(1)关闭试验导管出U调节阀，观察和测量液体处于静止状态下各测试点(A、B和C三点)的压强。(1)开启试验导管出口调节法，观察比较液体在流动情况下的测试点的压头变化。(2)缓慢开启试验导管的出口调节法，测量流体在不同流量下的各测试点的静压头、动压头和损失压头。实验过程中必须注意如下几点：(1)实验前一定要将试验导管和测压管中的空气泡排除干净，否则会干扰实验现象和测量的准确性。(2)开启进水阀向稳压水槽注水，或开关试验导管出口调节阀时一定要缓慢地调节开启程度，并随吋注意设备内的变化。(3)实验过

6、程中要根据测压管和量程范围确定最大和最小流量。(4)为了便于观察测压管的液柱高度，可临时在实验测定前向各测压管里滴儿滴红墨水。(5)在实验过程屮，必须保证稳压水槽水而高度恒定。五、实验结果1、测量并记录实验基本参数流体种类.•实验导管内径：实验系统的总压头：2、非流动体系的机械能分布及其转换(1)实验数据记录(2)验证流体静力学方程。3、流动体系的机械能分布及其转换(1)实验数据记录(2)验证流动流体的机械能衡算方程。