伯努利方程实验

合集下载

不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利)实验

不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利)实验

不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利)实验
伯努利方程是描述不可压缩流体恒定流动过程中能量守恒的方程。

伯努利方程的数学表达式为:
P + 1/2ρv^2 + ρgh = constant
其中,P为流体的静压力,ρ为流体的密度,v为流体的流速,g为重力加速度,h为流体的高度。

这个方程说明了,如果不
可压缩流体在一段管道中沿一定方向流动,其沿途的总能量相同,即静压力、动压力和位能之和不变。

为了验证伯努利方程的可靠性,可以进行以下实验:
实验材料:
- 一条直径较小的降压管
- 一个水箱
- 测压计
- 尺子
- 水
实验步骤:
1. 将降压管的一个端口插入水箱底部,另外一个端口向上,调整好降压管的位置使其与水箱水平。

2. 在降压管的高度处放置测压计,测量降压管水柱的压力。

3. 打开水箱的水龙头,让水自由流入降压管。

观察水流的流速和降压管压力的变化。

4. 重复实验3,但这次在降压管进口处用尺子测量水的流速。

并且将降压管移至不同高度,重复实验3。

实验结果:
实验结果应该证实伯努利方程的成立性,即随着流速增加,静压力降低。

除非有能量损失,沿途的总能量相同。

通过实验结果可以验证伯努利方程。

流体力学实验-伯努利方程

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报告

伯努利方程实验实验报告

伯努利方程实验实验报告伯努利方程实验实验报告引言:伯努利方程是流体力学中重要的基本方程之一,描述了流体在不同位置的速度、静压力和动压力之间的关系。

本实验旨在通过实验验证伯努利方程,并探究其在不同条件下的适用性。

实验目的:1. 验证伯努利方程在理想条件下的适用性;2. 探究伯努利方程在流体流动中的应用。

实验器材:1. 曲线管;2. 水泵;3. 流量计;4. 压力计。

实验步骤:1. 将曲线管固定在实验台上,并调整其位置,使其水平放置;2. 将水泵接入曲线管的一端,并将另一端与流量计连接;3. 打开水泵,调整水泵的流量,记录流量计的读数;4. 使用压力计分别测量曲线管的两端压力,并记录下来;5. 重复步骤3和步骤4,改变水泵的流量和曲线管的位置,以获取更多的数据。

实验结果:通过实验测量得到的数据,我们可以计算出曲线管中流体的速度、静压力和动压力,并利用伯努利方程验证实验结果的准确性。

讨论:1. 在实验中,我们可以观察到当流体速度增大时,静压力下降,动压力增大,这符合伯努利方程的预期结果;2. 实验中我们还可以改变曲线管的形状和水泵的流量,观察伯努利方程在不同条件下的适用性;3. 由于实验过程中存在一些实际条件的限制,如流体黏性、管壁摩擦等,可能会对实验结果产生一定的影响。

结论:通过实验验证,我们得出结论:伯努利方程在理想条件下是成立的。

在流体流动中,速度增大时,静压力下降,动压力增大。

然而,在实际情况下,由于黏性和摩擦等因素的存在,伯努利方程可能会有一定的误差。

实验的局限性:1. 实验中忽略了流体的黏性和摩擦等因素,这可能会对实验结果产生一定的影响;2. 实验中使用的是理想曲线管,而实际情况中的管道通常并非完全光滑,这也可能会对实验结果产生一定的误差。

改进方向:为了提高实验的准确性,可以考虑以下改进方向:1. 在实验中引入流体黏性和摩擦等因素,以更贴近实际情况;2. 使用实际工业中常见的管道材料和形状,以更准确地模拟实际流动情况。

流体力学实验-伯努利方程

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。

实用文档实用文档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。

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g22,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:实用文档实用文档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)。

能量方程(伯努利方程)实验

能量方程(伯努利方程)实验

能量方程(伯努利方程)实验能量方程(伯努利方程)实验姓名:史亮班级:9131011403学号:913101140327处的7根皮托管测压管测量总水头或12根普通测压管测量测压管水头,其中测点1、6、8、12、14、16和18均为皮托管测压管(示意图见图3.2),用于测量皮托管探头对准点的总水头H ’(=2gu2++r p Z ),其余为普通测压管(示意图见图3.3),用于测量测压管水头。

图3.2 安装在管道中的皮托管测压管示意图 图3.3安装在管道中的普通测压管示意图3.3 实验原理当流量调节阀旋到一定位置后,实验管道内的水流以恒定流速流动,在实验管道中沿管内水流方向取n 个过水断面,从进口断面(1)至另一个断面(i )的能量方程式为:2g v2111++r p Z =fiih r p Z +++2gv 2i=常数 (3.1) 式中:i=2,3,······ ,n ;Z ──位置水头;rp──压强水头; 2gv 2──速度水头;fh ──进口断面(1)至另一个断面(i )的损失水头。

从测压计中读出各断面的测压管水头(r pZ +),通过体积时间法或重量时间法测出管道流量,计算不v2,从同管道内径时过水断面平均速度v及速度水头2g而得到各断面的测压管水头和总水头。

3.4 实验方法与步骤1)观察实验管道上分布的19根测压管,哪些是普通测压管,哪些是皮托管测压管。

观察管道内径的大小,并记录各测点管径至表3.1。

2)打开供水水箱开关,当实验管道充满水时反复开或关流量调节阀,排除管内气体或测压管内的气泡,并观察流量调节阀全部关闭时所有测压管水面是否平齐(水箱溢流时)。

如不平,则用吸气球将测压管中气泡排出或检查连通管内是否有异物堵塞。

确保所有测压管水面平齐后才能进行实验,否则实验数据不准确。

3)打开流量调节阀并观察测压管液面变化,当最后一根测压管液面下降幅度超过50%时停止调节阀门。

伯努利方程实验

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?。

伯努利方程实验实验报告

伯努利方程实验实验报告

伯努利方程实验实验报告实验名称:伯努利方程实验实验目的:1.验证伯努利方程的有效性;2.学习使用伯努利方程进行流体力学分析;3.掌握测量流体压力和流速的实验技巧。

实验原理:P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数其中,P为流体的静压力,ρ为流体的密度,v为流速,g为重力加速度,h为流体的其中一点相对于参考点的高度。

伯努利方程表明了流体流动过程中的能量守恒。

实验器材:1.伯努利装置(包括水槽、水泵、流量调节阀、压力计等材料)2.压力计3.流速计实验步骤:1.构建伯努利装置,包括水泵接通电源,调节流量阀使水槽中的水量保持稳定。

2.选取三个高度不同的位置,在各个位置上分别测量对应的静压力、流速和高度。

3.使用压力计分别测量各个位置的静压力,并记录下来。

4.使用流速计分别测量各个位置的流速,并记录下来。

5.使用尺子测量各个位置处相对于参考点的高度,并记录下来。

实验数据记录:位置1:静压力:P1=20Pa流速:v1=1m/s相对高度:h1=0m位置2:静压力:P2=30Pa流速:v2=1.5m/s相对高度:h2=1m位置3:静压力:P3=40Pa流速:v3=2m/s相对高度:h3=2m实验结果计算:根据伯努利方程,我们可以得到以下等式:P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh2 = P3 +1/2ρv3^2 + ρgh3代入实验数据:20+1/2×ρ×1^2+ρ×0×9.8=30+1/2×ρ×1.5^2+ρ×1×9.8=40+1 /2×ρ×2^2+ρ×2×9.8化简等式,解方程组,求解出流体密度ρ。

实验讨论:通过实验测量的数据进行计算,我们可以得到流体密度的数值。

对于实验结果的误差分析和原因探究,可以从测量仪器的精度、实验操作的误差以及系统误差等方面进行分析。

伯努利方程实验报告

伯努利方程实验报告

实验一 伯努利方程一、 实验目的1.理解液体的静压原理 2.验证伯努利方程3.验证液体在流动状态下压力损失与速度的关系二、 实验仪器伯努利方程实验装置三、 实验原理伯努利方程是流体动力学中一个重要的基本规律,是能量守恒定律在流体力学中的具体应用。

主要反映液体在恒定流动时压力能、位能和动能三者之间的关系,即在任一截面上这三种能量形式之间可以互相转换,但三者之和为一定值,即能量守恒。

理想液体的伯努利方程为: g u z g p g u z g p 2222222111++=++ρρ 实际液体的伯努利方程为:2211221222w p u p u z z h g g g gααρρ'++=+++ 当液体处于静止状态时,液体内任一点处的压力为:gh p p ρ+=0这是液体静力学基本方程式。

四、 实验装置伯努利试验仪主要由实验导管、稳压溢流槽和四对测压管所组成。

实验导管为一水平装置的变径圆管,沿程分四处设置测压管。

每处测压管由一对并列的测压管组成,分别测量该截面处的静压头(压力能)和冲压头(压力能、位能和动能三者之和)。

实验装置的流程如图1所示。

液体由稳压槽流入实验导管,途径A 点、B 点、C 点、D 点直径分别为15mm 、34mm 、15mm 、15mm 的管子,最后排出设备。

液体流量由出口调节阀调节。

流量由流量计读出。

五、实验步骤实验前,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,使槽内液面平稳不变。

最后,设法排尽设备内的空气泡,否则会干扰实验现象和测量的准确性。

1.关闭实验导管出口调节阀,观察和测量液体处于静止状态下各测试点(A、B、C和D四点)的压力,验证液体的静压原理。

并设定此处的水位高度为基准面。

2.开启实验导管出口调节阀,保持稳压溢流水槽有适量溢流水流出,观察比较液体在流动情况下的各测试点的压头变化。

3.缓慢调节实验导管的出口调节阀,测量液体在不同流量下的各测试点的静压头、动压头和损失压头,并记录下各项数据。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一,实验目的及要求
1.通过定性分析实验,提高动态水力学中许多水力现象的实验分析能力;
2.通过定量测量实验,可以进一步掌握增压管中流体力学的能量转换特性,验证流体总流量恒定的伯努利方程,掌握测压管头线的实验测量技巧和绘制方法。

二,实验内容与方法
1.定性分析实验
(1)确认相同静态液体的测压管的头线是水平线。

实验表明,在阀门完全关闭并稳定后,每个压力计管液位的连接线均为水平线。

此时,滑动标尺的读数值为水在流动前的总能量头。

(2)观察不同流量下某段液压元件的变化规律。

(3)验证动态水压力是否根据均匀流段上的静水压力规则分布。

(4)遵守过程中总能量斜率线的变化规律。

(5)观察压力计头线的变化规律。

(6)沿管道的压力分布是通过使用压力计的头线来判断的。

2.定量分析实验-伯努利方程验证和测压管头线测量分析实验
实验方法和步骤:在恒定流量的情况下,改变流量两次,一次打开阀门很大,以至于1号测量管的液位接近可读范围内的最低点。

流量稳定后,测量并记录每个压力测量管的液位读数,并同时测量并记录实验流量。

三,数据处理及结果要求
1.记录相关信息,实验常数,实验数据记录和结果计算:有关详细信息,请参见实验报告书
2.结果要求
(1)定性分析实验中回答有关问题
(2)计算速度头和总头
(3)在上述结果的最大流量下绘制总压头线和压强计压头线
四,注意事项
1.应注意每次循环供水实验:必须将测得的水倒回到原始实验设备的水桶中,以保持自循环供水(在以下实验中不会提示此注意事项)。

2.稳压缸内的气腔越大,稳压效果越好。

但是,稳压缸的水位必须淹没连接管的入口,以避免连接管的进气口,否则,有必要拧松稳压缸的排气螺钉以提高水位。

圆筒;如果调压罐的水位高于排气螺钉的开口,则表明存在空气泄漏,需要进行检查和处理。

3.传感器与压力稳定缸之间的连接管应确保通气畅通,并且水不能进入连接管和进气口,否则应将其清除。

4.智能数显流量计启动后需要预热3〜5分钟。

相关文档
最新文档