伯努利方程演示实验装置
伯努利方程实验
实验二伯努利方程实验一．实验目的1．观察恒定流情况下，水流所具的位置势能、压强势能和动能，以及在各种边界条件下能量的守恒和转换规律，加深对能量方程物理意义的理解。
2．观察测压管水头线和总水头线沿程变化的规律，以及水头损失现象。
3．验证测速管〔毕托管〕原理。
二．实验装置本实验装置流程如图3-2所示，主要由高位水箱、供水箱、水泵、有机玻璃实验管道、铁架等部件组成。
高位水箱内设有溢流装置，用以保持箱内水位恒定。
液体由高位水箱经进口调节阀流入实验管路，管路管径不同，且上下不一，共有十组测压点，进口调节阀供调节流量用。
每组测压点都设置有普通测压管及测速管。
测速管探头末端开有小孔，小孔位置与管道中心位置平齐。
并正对流动方向，测速管可测出此截面上的总压头。
普通测压管可测出此截面上的静压头与位压头之和。
出水管处可用秒表及量筒由体积时间法测量流量。
整个系统中水是循环使用的。
在管道下方装有一供水箱，出水口流出的水进入箱内再由泵抽取送至高位槽。
图3-2 伯努利实验装置流程三．实验原理1．在管内流动的流体均具有位能、静压能和动能，取1N 流体作为基准来进展能量衡算，并忽略流体在管内流动时的阻力损失，对不可压缩流体从1—1截面连续稳定地流至2—2截面，其伯努利方程式为：gu g ρP Z g u g ρP Z 2222222111++=++ (1)式中： Z — 流体的位压头，m ；gPρ— 流体的静压头，m ； gu 22— 流体的动压头，m ； 下标1和2分别为系统的进口和出口两个截面。
同样，取1N 流体作为基准来进展能量衡算，而流体在管内流动时的阻力损失能量不可忽略时，对不可压缩流体从1—1截面连续稳定地流至2—2截面，其柏努利方程式为：f h gu g ρP Z g u g ρP Z +++=++2222222111(2)式中：f h —1N 流体从1—1截面流至2—2截面时损失的能量，称损失压头，m 。
2．在管内稳定连续流动的不可压缩流体，忽略流体流动的阻力损失能量时，在管路上任意截面的总压头均相等。
流体力学实验-伯努利方程
(一)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。
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。
56三、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 hg g p Z g g p Z i i i -+++=++12222111νρνρ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 22ν，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 pZ 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)。
伯努利方程实验
实验二柏努利方程实验一、实验目的1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及其相互转换关系，在此基础上，掌握柏努利方程；2、观察流速变化的规律；3、观察各项压头变化的规律。
二、实验装置实验设备由玻璃管、测压管、活动测压头、水槽、循环水泵等组成。
活动测压头的小管端部封闭。
管身开有小孔，小孔位置与玻璃管中心线平齐，小管又与测压管相通，转动活动测压头就可以测量动、静压头。
管路分成四段，由大小不同的两种规格的玻璃管所组成，管段2的内径约为24mm，其余部分的内径约为13mm。
第四段的位置比第三段低5cm，准确的数值标注在设备上，阀A供调节流量之用。
三、基本原理图2—1柏努利方程实验装置流程图1、3、4—玻璃管(内径约为13mm)；2—玻璃管(内径约为24mm)：5—溢流管；6—测压管；7—活动测压头；8－溢流装置；9—水槽；10—马达；11一循环水泵1、流体在流动时具有三种机械能，即位能、动能和静压能。
这三种能量是可以相互转换的，当管路条件改变时(如位置高低，管径大小等)，它们便会自行转化，如果是粘度为0的理想流体，因为不存在摩擦和碰撞而产生机械能的损失，因此同一管路的任何二个截面上，尽管三种机械能彼此不一定相等，但这三种机械能的总和是相等的。
2、对实际流体而言，因存在内摩擦，流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞而损失，即转化成为热能。
对转化为热能的机械能，在管路中是不能恢复的。
这样，对实际流体来说，两截面上的机械能的总和也是不相等的。
两者的差值就是流体在这两个截面之间因摩擦和碰撞转化成了热能的机械能。
因此，在进行机械能的计算时；就必须将这部分损失的机械能加到第二个截面上去。
3、上述几种机械能都可用测压管中的一段液体柱的高度来表示，当测压管上的小孔(即测压孔的中心线)与水流方向垂直时，测压管内液位高度(从测压孔算起)即为静压头，它反映测压点处液体压强大小。
当测压孔由与水流方向垂直方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此上升，所增加的液位高度即为测压孔处液体的动压头，它反映出该点水流动能的大小。
伯努利方程实验
实验四伯努利方程实验一、实验目的1、观察流体流经伯努利方程试验管的能量转化情况，对实验中出现的现象进行分析，加深对伯努利方程的理解；2、掌握一种测量流体流速的原理；3、验证静压原理。
二、实验仪器装置如图1所示图1 伯努利方程仪1.水箱及潜水泵2.上水管3.溢流管4.整流栅5.溢流板6.定压水箱7.实验细管8. 实验粗管9.测压管10.调节阀11.接水箱12.量杯13.回水管14.实验桌三、实验步骤1、关闭调节阀，打开进水阀门，启动水泵，待定压水箱接近放满时，适度打开调节阀，排净管路和测压管中的空气；2、关闭调节阀，调节进水阀门，使定压水箱溢流板有一定溢流；3、测出位置水头，并记录位置水头和试验管测试截面的内径；4、打开调节阀至一定开度，待液流稳定，且检查定压水箱的水位恒定后，测读伯努利方程试验管四个截面上测压管的液柱高度；5、改变调节阀的开度，在新工况下重复步骤4；6、关闭调节阀，测读伯努利方程试验管上各个测压管的液柱高度，记下数据。
可以观察到各测压管中的水面与定压水箱的水面相平，以此验证静压原理；7、实验结束，关闭水泵。
四、数据处理实验数据填入表1表1 实验记录表1、计算出伯努利方程试验管各测试截面的相应能量损失水头和压强水头，填写在表中。
速度水头：22gV=总水头-测压管水头压强水头：P=测压管水头-位置水头能量损失水头：wh=静水头-总水头五、思考题1、为什么能量损失是沿着流动的方向增大的？2、为什么在实验过程中要保持定压水箱中有溢流？3、测压管工作前为什么要排尽管路中的空气？其测量的是绝对压力还是表压力？。
伯努利方程实验(二)
伯努利方程实验—、实验设备的特点1．实验装置体积小，重量轻，使用方便，移动方便。
2．实验测试导管、测压管均用玻璃制成便于观测。
3．所有设备采用了耐腐蚀材料制成管中不会生锈。
二、实验装置的基本情况（流程图见图一）不锈钢离心泵 WB50/025 型低位槽 880×370×550 材料不锈钢高位槽 445×445×550 材料有机玻璃实验测试导管的结构尺寸见图二中标绘三、实验的操作方法：1.将低位槽灌有一定数量的蒸馏水，关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀和排气阀、排水阀，打开回水阀和循环水阀而后启动离心泵。
2.逐步开大离心泵出口上水阀当高位槽溢流管有液体溢流后，利用流量调节阀出水的流量。
3.流体稳定后读取并记录各点数据。
4.关小流量调节阀重复步骤。
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。
四、使用设备时应注意的事项：1．不要将离心泵出口上水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．流量调节阀开大时，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大泵上水阀。
3．流量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．离心泵不要空转和出口阀门全关的条件下工作。
五．观察结果：（举例计算）实验结果分析：A截面的直径14mm；B截面的直径28mm；C截面、D截面的直径14mm；以D截面中心线为零基准面（即标尺为125毫米）ZD =0。
A、B、C截面ZA=ZB=ZC=125mmA截面和D截面的距离为110mm。
由以上实验数据可以分析到1．A 、D 截面间静压头的分析：出口阀全开时，A 处和D 处的静压头分别为811和558mmH 2O 柱，从A 到D 静压头降低了70mmH 2O 柱。
这是因为，在A 、D 间列柏努利方程。
由于D 、A 截面积相等即动能相同。
能量转化演示实验(伯努利实验)装置实验说明书
能量转换（伯努利方程）演示实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2013．09—、实验目的：1.演示流体在管内流动时静压能、动能、位能相互之间的转换关系，加深对伯努利方程的理解。
2.通过能量之间变化了解流体在管内流动时其流体阻力的表现形式。
3.可直接观测到当流体经过扩大、收缩管段时，各截面上静压头的变化过程，形象直观，说服力强。
二、实验内容:1.测量几种情况下的压头，并作分析比较。
2.测定管中水的平均流速和点C 、D 处的点流速，并做比较。
三、实验原理：在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。
运用不可压缩流体的定常流动的总流Bernoulli 方程，可以列出进口附近断面（1）至另一缓变流断面（i ）的伯努利方程： i w i i ii h gv p z gv p z -+++=++122111122αγαγ其中i=2，3，4……，n ； 取121====n ααα 。
选好基准面，从断面处已设置的静压测管中读出测管水头γpz +的值；通过测量管路的流量，计算出各断面的平均流速v 和gv 22α的值，最后即可得到各断面的总水头gv pz 22αγ++的值。
四、实验装置基本情况：1.实验设备流程图（如图一、图二所示）：图二 实验测试导管管路图图一能量转换实验流程示意图2.实验设备主要技术参数：表一设备主要技术参数五、实验方法及步骤：1.将水箱灌入一定量的蒸馏水，关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀、排气阀、排水阀，打开回水阀和循环水阀后启动离心泵。
2.逐步开大离心泵出口上水阀，当高位槽溢流管有液体溢流后，利用流量调节阀调节出水流量。
稳定一段时间。
3.待流体稳定后读取并记录各点数据。
4.逐步关小流量调节阀，重复以上步骤继续测定多组数据。
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论。
6.关闭离心泵，结束实验。
六.实验注意事项：1.离心泵出口上水阀不要开得过大，以免水流冲击到高位槽外面，导致高位槽液面不稳定。
伯努利方程实验实验报告
伯努利方程实验实验报告实验装置：实验装置由一根直立的透明塑料管组成，管内装有水，并通过一个泵将水循环流动。
管道上设有多个不同高度的压力计和流速计。
实验步骤：1.将实验装置放置在水平的桌面上，并调整装置的高度，使其与桌面平行。
2.打开泵，使水开始循环流动。
3.分别在不同高度的压力计上测量压强，并记录下来。
4.在不同高度的流速计上测量速度，并记录下来。
5.根据测量得到的数据，计算出不同位置上的动能、压力能和重力势能，并绘制出图表。
6.根据伯努利方程，计算出不同位置上的总能量，并与实验测得的结果进行比较。
实验结果与分析：通过实验测得的数据，我们可以绘制出压强和速度随高度变化的图表。
根据伯努利方程，我们可以计算出不同位置上的总能量，并将其与实验测得的结果进行比较。
如果实验结果与计算结果相差不大，则说明伯努利方程在流体力学中是适用的。
在实验中，我们可以观察到如下现象：在管道的较高位置，压强较小，速度较快；而在管道的较低位置，压强较大，速度较慢。
这与伯努利方程中描述的现象是一致的。
由此可见，伯努利方程可以很好地解释流体在不同位置上的压强、速度和高度之间的关系。
在实验中，我们验证了伯努利方程的准确性，并得到了实验结果与计算结果相符的结论。
结论：通过实验，我们验证了伯努利方程在描述流体在不同位置上的压强、速度和高度之间的关系时的准确性。
实验结果与计算结果相符，说明伯努利方程在流体力学中是适用的。
伯努利方程的应用不仅可以解释流体的运动规律，还在实际生活中具有广泛的应用，例如飞机的升力原理、水管的水流速度等。
因此，对伯努利方程的研究具有重要的理论和实际意义。
实验六伯努利能量方程实验
实验六 伯努利能量方程实验一、实验目的观察流体流经能量方程实验管时的 能量转化情况，并对实验中出现的现象进行分析，从而加深对能量方程的理解。
二、实验装置图1 流体力学综合试验台能量方程实验示意图1、储水箱2、上、回水管3、电源插座4、恒压水箱5、墨盒6、压差板7、调节阀8、计量水箱9、回水管 10、实验桌流体力学综合实验台中，能量方程实验部分涉及的有上水箱、能量方程实验管、上水阀门、调节阀门、水泵、测压管板和计量水箱等。
三、实验步骤和方法1. 开启水泵，全开上水阀门使水箱注满水。
2. 再调节上水阀门，使水箱水位始终保持不变，并有少量溢出。
3. 检查在实验过程调节流速的调节阀门，使其开至适当位置。
4. 调节出水阀门至一定开度，测定能量方程实验管的四个断面四组测压管的液柱高度，并利用计量水箱和秒表测定流量。
5. 改变阀门的开度，重复上面方法进行测试。
四、数据处理和计算实验结果记录表Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 流量 左右左右左右左右m 3/s测 点 编号液住 高或 差 工况⒈总水头压力水头速度水头位置水头⒉总水头压力水头速度水头位置水头能量方程管断面的中心线距基准线高(mm)能量方程管内径d(mm)五、思考题1. 根据测试数据的计算结果，运用能量方程进行分析，解释各测点各种能头的变化规律。
2. 绘出某一流量下各种水头线（如下图），实验十三热电偶校验一、实验目的1．掌握热电偶常用的校验方法——比较法。
2．通过实验求得在一定温度范围内被校验热电偶的毫伏—温度关系曲线，确定在一定的测温范围内由于热电性质的非标准可能产生的误差。
二、实验原理新焊制的热电偶在投入使用之前均应进行标定或校验，即通过实验确定其热电特性（分度），得出其热电势与温度的对应关系曲线或表格。
而对长期使用或放置的热电偶，其电极材料会发生氧化、腐蚀和高温下的再结晶，从而影响热电偶特性，会产生较大测量误差。
为保证温度测量准确，也需要对热电偶定期校验（一般每使用半年应校验一次），以确定其误差大小。
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伯努利方程演示实验装置
说明书
天津大学化工基础实验中心
目录
一. 实验设备的特点
二. 实验设备主要技术数据
三. 实验的操作方法
五. 观察现象及实验结果
四. 使用实验设备应注意的事项
—、实验设备的特点
1．实验装置体积小，重量轻，使用方便，移动方便。
2．实验测试导管、测压管均用玻璃制成便于观测。
3．所有设备采用了耐腐蚀材料制成管中不会生锈。
二、实验装置的基本情况（流程图见图一）
不锈钢离心泵 SZ-037 型
低位槽 490×400×500 材料不锈钢
高位槽 295×195×380 材料有机玻璃
实验测试导管的结构尺寸见图二中标绘
三、实验的操作方法：
1.将低位槽灌有一定数量的蒸馏水，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.关小导管出口调节阀重复步骤。
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。
四、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大泵出口调节阀。
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．离心泵不要空转和出口阀门全关的条件下工作。
五．观察现象及实验结果：
面中心线为零基准面（即标尺为-325毫米）Z
D
=0。
A截面和D截面的距离为120mm。
A、B、C截面Z
A =Z
B
=Z
C
=120 mm（即标尺为-205毫米）
A 截面的直径14mm ；
B 截面的直径28mm ；
C 截面、
D 截面的直径14mm ；以D 截面中心线为零基准面（即标尺为--318毫米）Z D =0。
A 截面和D 截面的距离为119mm 。
A 、B 、C 截面Z A =Z B =Z C =119 mm （即标尺为-199毫米） 由以上实验数据可以分析到
以第一套第一组为例进行分析：
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 、B 截面上的冲压头依次下降，这符合下式所示的从截面1流至截面2的柏努利方程。
21,212
22)2()2(1
--+=+f H g
u g p g u g p ρρ
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H f ，A-B
以A-B 面列柏努利方程。
B A f B
B A A H g
u g p g u g p -++=+,2
2)2()2(ρρ
Z A =Z B
B A f B A
A B H g
u g u g p g p ---=-,22
)22()(1ρρ
即两截面处的静压头之差是由动压头减小和两截面间的压头损失来决定
B A f B A
H g
u g u ->-,22
221使得：
在实验导管出口调节阀全开时，A 处的静压头为385mmH 2O 柱，B 处的静压头为367mmH 2O 柱P A >P B 。
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：
出口阀全开时，C 处和D 处的静压头分别为299和342mmH 2O 柱，从C 到D 静压头增大了43mmH 2O 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。
D C f D C C
D H z z g
p g p ---=-,)()(
ρρ 从C 到D 的增大值，决定于（Z C -Z D ）和H f ，C-D 。
当（Z C -Z D ）大于和H f ，C-D 时，静压头的增值为正，反之，静压头的增值为负。
4． 压头损失的计算：。
以出口阀全开时从C 到D 的压头损失和H f ，C-D 为例。
因为在C 、D 两截面间列柏努利方程。
D C f D D
D C C C H Z g
u g p Z g u g p -+++=++,2
222ρρ
所以，压头损失的算法之一是用冲压头来计算： )()2()2(2
2,D C D D C C D
C f Z Z g u g p g
u g p H -+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=-ρρ
=（373-415）+（120-0）=78（mmH 2O 柱） 压头损失的算法之二是用静压头来计算：（u C =u D ） )()(
,D C D
C D C f Z Z g
p g p H -+-=-ρρ =（299-340）+（120-0）=79（mmH 2O 柱）
两种计算方法所得结果一致，说明所得实验数据是正确的。