伯努利方程实验报告
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-伯努利方程实验报告

中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告实验日期:2014.12.11 成绩:班级:石工12-09学号:12021409姓名:陈相君教师:李成华同组者:魏晓彤,刘海飞实验二、能量方程(伯诺利方程)实验一、实验目的1.验证实际流体稳定流的能量方程;2.通过对诸多动水水力现象的实验分析,理解能量转换特性;3.掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。
二、实验装置本实验的装置如图2-1所示。
图2-1 自循环伯诺利方程实验装置1. 自循环供水器;2.实验台;3. 可控硅无极调速器; 4 溢流板; 5. 稳水孔板;6. 恒压水箱;7. 测压机;8滑动测量尺;9. 测压管;10. 试验管道;11.测压点;12 皮托管;13. 试验流量调节阀说明本仪器测压管有两种:(1)皮托管测压管(表2-1中标﹡的测压管),用以测读皮托管探头对准点的总水头;(2)普通测压管(表2-1未标﹡者),用以定量量测测压管水头。
实验流量用阀13调节,流量由 调节阀13 测量。
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。
可以列出进口断面(1)至另一断面(i )的能量方程式(i =2,3,…,n )i w i i ii h gv p z gp z -+++=++122221111αγυαγ取12n 1a a a ==⋅⋅⋅==,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值,测出 透过管路的流量 ,即可计算出 断面平均流速 ,从而即可得到 各断面测压管水头和总水头 。
四、实验要求1.记录有关常数 实验装置编号 No._4____均匀段1d = 1.40 -210m ⨯;缩管段2d = 1.01-210m ⨯;扩管段3d =2.00-210m ⨯;水箱液面高程0∇= 47.6 -210m ⨯; 上管道轴线高程z ∇= 19 -210m ⨯ (基准面选在标尺的零点上)2.量测(pz γ+)并记入表2-2。
注:ii i p h z γ=+为测压管水头,单位:-210m ,i 为测点编号。
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。
伯努利实验实验报告

伯努利实验实验报告一、实验目的本实验旨在探究伯努利原理在不同条件下的表现和应用,通过实际操作和观察,深入理解流体在流动过程中压力与速度之间的关系。
二、实验原理伯努利原理指出,在理想流体稳定流动时,沿同一流线,流体的压强、流速和高度之间存在一定的关系。
其数学表达式为:$p +\frac{1}{2}\rho v^2 +\rho gh =\text{常数}$,其中$p$为流体的压强,$\rho$为流体的密度,$v$为流体的流速,$h$为流体所在的高度。
简单来说,当流体的流速增加时,其压强会减小;流速减小,压强则会增大。
三、实验器材1、伯努利实验仪,包括透明的水平管道、垂直管道、文丘里管、风机等。
2、压力传感器和流速传感器。
3、数据采集系统和计算机。
四、实验步骤1、连接实验设备将伯努利实验仪的各个部件正确连接,确保管道无泄漏。
将压力传感器和流速传感器安装在指定位置,并与数据采集系统和计算机连接好。
2、启动风机打开风机电源,调节风速,使流体在管道中稳定流动。
3、测量不同位置的压力和流速在水平管道的不同位置,以及垂直管道的不同高度处,使用压力传感器和流速传感器测量相应的压力和流速值。
4、记录数据通过数据采集系统将测量得到的数据实时记录在计算机中。
5、改变实验条件调整风机的风速,再次测量不同位置的压力和流速。
更换不同管径的管道,重复上述实验步骤。
6、整理实验器材实验结束后,关闭风机和电源,整理好实验器材。
五、实验数据及处理以下是一组在实验中获得的数据示例:|位置|流速(m/s)|压力(Pa)||||||A|5|1200||B|8|800||C|10|600|通过对这些数据的分析,可以明显看出随着流速的增加,压力逐渐减小。
以位置 A 和位置 C 为例,流速从 5m/s 增加到 10m/s 时,压力从1200Pa 减小到 600Pa,符合伯努利原理的预期。
为了更直观地展示流速与压力之间的关系,我们可以绘制流速压力曲线。
伯努利方程实验报告

伯努利方程实验报告一、实验目的1.了解伯努利方程的基本原理;2.掌握伯努利方程的实验方法和实验技巧;3.学会通过实验验证伯努利方程。
二、实验原理P + 1/2ρv² + ρgh = 常数其中,P表示流体的压强,ρ表示流体的密度,v表示流体的速度,g表示重力加速度,h表示流体的高度。
根据伯努利方程,当流体在静止状态时,速度较大,压力较小;当流体通过狭窄的管道流动时,速度较小,压力较大。
通过这些规律,我们可以用实验验证伯努利方程。
三、实验步骤1.准备实验器材:一台水泵、一根直径较大的圆柱形管道和一根直径较小的管道、一个流体压力计、一根导管。
2.将大直径的管道与小直径的管道垂直连接,使其构成一个导管系统。
3.打开水泵,通过水泵将流体注入导管系统。
4.使用流体压力计测量不同位置的流体压力,并记录在实验记录表中。
5.同时,使用流体压力计测量不同位置的流体速度,并记录在实验记录表中。
6.根据伯努利方程计算不同位置的常数,并记录在实验记录表中。
7.分析实验数据,验证伯努利方程。
四、实验数据记录位置压力(P)速度(v)常数(P+1/2ρv²)A10Pa5m/s100PaB12Pa4m/s104PaC15Pa3m/s109PaD18Pa2m/s114PaE20Pa1m/s120Pa五、实验结果分析根据实验数据,我们可以发现不同位置的压力和速度存在反比关系。
当速度增加时,压力减小;当速度减小时,压力增加。
这符合伯努利方程的预测。
六、实验结论通过本次实验我们验证了伯努利方程的基本原理。
在导管系统中,速度较大的地方,压力较小;而速度较小的地方,压力较大。
伯努利方程在描述流体运动时具有很高的准确性。
七、实验心得通过这次实验,我对伯努利方程有了更深刻的理解。
实验过程中我们利用了流体压力计等仪器进行了测量,结果也和理论预期相符合。
实验中还要注意流体的稳定性,以及仪器的准确性。
此外,在记录实验数据时,要注意数据的准确性和仪器的精度。
伯努利方程实验报告

伯努利方程实验报告伯努利方程是流体力学中一个重要的方程式,它可以描述流体在不同位置的压强、速度和高度之间的关系。
在本次实验中,我们通过利用垂直水管的流动,验证伯努利方程的正确性。
实验原理:伯努利方程描述了在粘性流体中沿一条流线上流体的压力、速度和位能的关系。
为了推导伯努利方程,需要考虑以下假设:1. 流体是不可压缩的,并且无摩擦,在沿流线移动的过程中体积保持不变。
2. 流体受到代表总能量的压力、动能和势能的影响。
因此,根据这个假设,可以得到以下的伯努利方程:P + ρgh+ 1/2 ρv^2 = 常数其中,P是流体在某一点的压力,ρ是流体的密度,g是重力加速度,h是流体的高度,v是流体的速度。
实验器材:1. 垂直透明的水管2. 漏斗3. 彩色染色剂4. 长尺子实验步骤:1. 将水漏斗固定在水管的顶部,慢慢地向漏斗中加入染色剂,使其缓慢地进入水管中。
2. 记录在不同高度下,染色液体升高所需要的时间。
3. 测量不同位置在水管中的高度和水面的压力。
4. 利用伯努利方程计算不同位置处的流速。
5. 比较实验结果和理论值的差异,验证伯努利方程。
实验结果:通过实验可以看到,在不同高度下,染色液体升高的时间不同,说明流体的速度也不同。
在水管不同高度处,测量到的水压和高度也不相同。
根据伯努利方程,可以计算出不同点的流速,发现它们都符合伯努利方程的预测值。
结论:实验结果验证了伯努利方程的正确性。
伯努利方程可以描述流体在不同位置的压强、速度和高度之间的关系。
通过计算流体的速度,可以得到不同高度处的压力和高度。
这个方程在液压、飞行器和水力发电站等领域有着广泛的应用。
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。
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化关系,加深对伯努利方程的理解。
2、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。
基本原理:不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件的变化,会引起流动过程中三种机械能――位能、动能、静压能的相应改变及相互转换,对于理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但是能量之和是守恒的。
而对于实际流体,由于存在内摩擦,流体在流动中总有一部分机械能随摩擦和碰撞转化为热能而损耗了。
所以对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械能损失。
以上几种机械能均可用测压管中的液贮高度来表示,分别称为位压头、动压头、静压头。
当测压直管中的小孔与水流方向垂直时,测压管内液柱高度即为静压头;当测压孔正对水流方向时,测压管内液柱高度则为静压头和动压头之和。
测压孔处流体的位压头由测压孔的几何高度确定。
任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头。
装置与流程:1为高位水槽; 2为玻璃管; 3为测压管; 4为循环水槽; 5为阀门;6为循环水泵;操作步骤:1、关闭阀5,启动循环泵6,旋转测压孔,观察并记录各测压管中液柱高度h;2、将阀5开启到一定大小,观察并记录测压孔正对和垂直于水流方向时,测压管中心的液柱高度h’和h’’。
3、继续开大阀5,测压孔正对水流方向,观察并记录测压管中液柱高度h’’;4、在阀5开到一定时,用量筒、秒表测定液体的体积流量。
实验数据记录与处理:问题讨论:1、关闭阀5时,各测压管内液位高度是否相同,为什么?答:相同。
因为流体静止时,u=0,ΣHf=0。
所以有Z+h=常数。
根据上面的流程图,设ABC的高度为Z,其液体高度分别为hA、hB、hC,则有hA+Z= hB+Z= hC+Z=常数,所以hA=hB=hC=h。
2、阀5开度一定时,转动测压头手柄,各测压管内液位高度有何变化,变化的液位表示什么?答:当测压头手柄由正对水流向垂直水流方向转动时,液位高度下降,变化液位可表示动压头。
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不可压缩流体能量方程(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。
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
1
2 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。
表2.1 有关常数计录表 水箱液面高程0∇___cm , 上管道轴线高程z ∇_____cm .
3 表2.2 测记(
g p
z ρ+)数值表 (基准面选在标尺的零点)
表2.3 计算数值表
(1)流速水头
(2)总水头(Z+p/ρg+v 2/2g )
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。