伯努利方程实验分析报告
伯努利方程实验报告
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1 不可压缩流体定常流能量方程(伯努利方程)实验
一、实验目的要求：
1、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术；
2、验证流体定常流的能量方程；
3、通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。
二、实验装置：
自循环
伯努利方程实验装置图
本实验的装置如图所示，图中：
1.自循环供水器；
2.实验台；
3.可控硅无级调速器；
4.溢流板；
5.稳水孔板；
6.恒压水箱；
7.测压计；
8.滑动测量尺；
9.测压管； 10.实验管道； 11.测压点； 12.毕托管 13.实验流量调节阀。
1
2 3
4
5 6
7 8
9 1
1
1
1
2 三、实验原理：
在实验管路中沿水流方向取n 个过水截面。可以列出进口截面(1)至截面(i)的能量方程式（i=2,3,.....,，n)
W i h
g g p Z g g p Z i i i -+++=++1222
2111νρν
ρ
选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出g p Z ρ+
值,测出通过管路的流量,即可计
算出截面平均流速ν及动压g 22
ν，从而可得到各截面测管水头和总水头。
四、实验方法与步骤：
1、熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点，毕托管测点的对应关系。
2、打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，若不平则进行排气调平(开关几次）。
3、打开阀13，观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少时测压管水头的变化情况。
4、调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量(与毕托管相连通的是演示用，不必测记读数)。
5、再调节阀13开度1～2次，其中一次阀门开度大到使液面降到标尺最低点为限，按第4步重复测量。
五、实验结果及要求：
1、把有关常数记入表2.1。
2、量测(
g p
Z ρ+
)并记入表2.2。
3、计算流速水头和总水头。
4、绘制上述结果中最大流量下的总水头线和测压管水头线(轴向尺寸参见图2.2，总水头线和测压管水头线可以绘在图2.2上)。
六、结果分析及讨论：
1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？
2、流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？
3、测点2、3和测点10 、11的测压管读数分别说明了什么问题？
4、试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施？分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。
5、由毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。
3 表2．1 有关常数计录表 水箱液面高程0?__47.55____cm ，上管道轴线高程z ?__18.00______cm ．
测 点 编 号 *1 2 3 4 5 *6 7 *8 9
10 11
*12 13 *14 15
*16 17 *18 19
管径 cm 1.40 1.40 1.40 1.40 1.04 1.40 1.40 1.40 1.40 2.02 1.40
两 点 间距cm
4 4 6 6 4 13.
5
6 10 29 16 16 注：(1)．打“*”者为毕托管测点(测点编号见图2.2)
(2)．2、3为直管均匀流段同一断面上的二个测压点，10 、11为弯管非均匀流段同一截面上的二个测点．
图
2
15
14
13 13 4 5 7
1 2 210 60 175
单位：
表2．2 测记（
g p
z ρ+）数值表 （基准面选在标尺的零点)
测点
编号
2 3 4 5
7(小) 9 13 15 17(大) 19 Q 3
cm /s
实验 次数
1 39.1
2 39.00 38.25 37.70 11.42 21.00 17.60 11.98 14.90 7.20 182 2
43.50
43.40
43.10
42.90
28.90
33.70
31.80
28.70
30.10
26.00
140
表2．3 计算数值表
（1）流速水头 管径 d Q= 182（s cm /3
) Q= 140（s cm /3
)
(cm)
A
（2
cm )
V （cm/s ） g v 2/2
(cm)
A
（2
cm )
V （cm/s ） g v 2/2
(cm)
1.40 1.54 118.23 7.13 1.54 90.95 4.22 1.04 0.85 214.25 23.42 0.85 164.81 13.86
2.02
3.20
56.79
1.65
3.20
43.69
0.97
（2）总水头（Z+p/ρg+v 2/2g ）
测点 编号
2 3 4 5 7 9 13 15 17 19 Q 3
cm /s
实验 次数
1 46.25 46.13 45.38 37.70 34.84 28.13 24.73 19.11 16.55 14.33 18
2 2 47.72
47.62
47.32
47.12
42.76
37.92
36.02
32.92
31.07
30.22
140
测压管水头线
510152025303540455023457913151719
Q=182Q=140
总水头线
1020304050602
3
4
5
7
9
13
15
17
19
Q=182Q=140