伯努利实验指导书（页）

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1、伯努利方程实验指导书一、实验目的1、掌握流体流动中各种能量或压头的定义及其相互转化关系，加深对Bernoulli方程（能罐方程）的理解，加深对流动过程中能蜃损失的了解；2、观察静压头、位压头、动压头相互转换的规律。3、掌握流速、流量、压强等流动参屋的实验测量技能。二、基本原理1.不可压缩流体在管内作稳定流动时，由于管路条件的变化，会引起流动过程屮三种机械能（位能、动能、潍压能）的相应改变及相互转换。对理想流体在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等，但能量Z和是守恒的。2.对于实际流体，由于存在内摩擦，流体在流东时总有一部分机械

2、能损耗。3.以上机械能均可用测压管屮的液柱高度表示。当测压孔正对流体流动方向时测压管屮的液柱髙度为动压头和静压头之和，测压孔处流体的位压头山测压孔的儿何高度确定。三、实验装置图图一能量转换擁示静暮实验测试导管的结构尺寸见图二中标绘图二貓导管绷勾图桌面（基准面〉四、实验的操作方法1.将低位槽灌冇一定数量的蒸馆水，关闭离心泵出口调节阀门及实验测试导管出口调节阀门而后启动离心泵。2.逐步开大离心泵出口调节阀当高位槽溢流管有液体溢流后，调节导管出口调节阀为全开位置。3.流体稳定后读取A、B、C、D截面静压头和冲压头并记录数据。4.关小导管

3、出口调节阀重复上述步骤。5.分析讨论流体流过不同位置处的能量转换关系并得出结果。6.关闭离心泵，实验结束。五、使用设备时应注意的事项1.不要将离心泵出口调节阀开得过大以免使水流冲击到高位槽外面，同时导致高位槽液面不稳定。2.当导管出口调节阀开大应检查一下高位槽内的水面是否稳定，当水面下降时应适当开人泵出口调节阀。3.导管出口调节阀须缓慢地关小以免造成流量突然下降测压管中的水溢出管外。4.注意排除实验导管内的空气泡。5.离心泵不要空转和岀口阀门全关的条件下工作。六、观察现象及实验结果(第009套)H.=lll毫米，也二113毫米A截

4、面B截而C截而D截面水流量(L/h)静压头(mm)冲压头(mm)静压头(mm)冲压头(mm)静压头(mm)冲压头(mm)静压头(mm)冲压头(mm)100(标尺读数)767770764765761764872875以桌血为0基准面读数991994990991988991983986相应截面的冲压头与静压头Z差3133200(标尺读数)以桌面为0基准面读数相应截面的冲压头与静压头之差300(标尺读数)以桌面为0基准面读数相应截而的冲压头与静压头之弟400(标尺读数)以桌而为0基准而读数实验分析:(以009实验装置为例)A截而的总径1

5、4mm；B截而的直径28mm；C截而、D截而的直径14mm；以桌面为零基准而ZifO。桌面到D截面的距离为Hi=lll毫米，A截面和D截面的距离为出二113毫米。A截面B截面C截面D截面水流量(L/h)静压头(mm)冲压头(mm)静压头(mm)冲压头(mm)静压头(mm)冲压头(mm)静压头(mm)冲压头(mm)400(标尺读数)598656591603528596566626以桌面为0基准面读数822880817829755823677737由以上实验数据可以分析到1.冲压头的分析，冲压头为静压头与动压头之和。从实验观测到在A、

6、B截面上的冲压头依次下降，这符合下式所示的从截面1流至截血2的柏努利方程。2.A、B截面间静压头的分析，由于两截面同处于一水平位置，截面面积比A截面面积大。这样B处的流速比A处小。设流体从A流到B的压头损失为Ht.ab以A-B面列柏努利方程。92厶)=(十号iPSpg2g2g即两截面处的静压头Z差是由动压头减小和两截面间的压头损失来决定。uu；HfA_B使得：在实验导管出口流量开400(L/h)时，A处的静压头为822伽氏0柱,B处的i挣压头为817mm出0柱，Pa>Pb。说明B处的动能转化为静压能。3.C、D截面间静压头的分析

7、：出口流量开400(5)时,C处和D处的静压头分别为755和677mmH20柱,从C到D静压头降低了78伽出0柱。这是因为，在C、D间列柏努利方程。由于D、C截面积相等即动能相同。从C到D的降低值,决定于(Zc-Zd)和He。当(Zc-Zd)小于和H“d时,静压头的增值为负，反之，静压头的增值为正。4.压头损失的计算：o(以009为例)以流最开到400(L/h)时从C到D的压头损失和Ho为例。因为在C、D两截面间列柏努利方程。止+竝+Zpg2g+Hf,c-D所以，压头损失的算法z-是用冲压头来计算：H仁C-D=(—+-(―++(Z

8、C-ZD)LPS2gpg2g」=(596-626)+(113-0)=83(mmH20柱)压头损失的算法之二是用静压头来计算：(听山)pg--^-)+(Zc-ZD)=(528-566)+(113-0)=75(mmH20水柱)pg两种计算方法所得结果基