伯努利方程实验思考题

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伯努利方程实验思考题

伯努利方程实验思考题

1,测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线是沿水流方向各个测点的测压管液面的连线,它反应的是流体的势能,测压管水头线可能沿线可能下降,也可能上升(当管径沿流向增大时),因为管径增大时流速减小,动能减小而压能增大,如果压能的增大大于水头损失时,水流的势能就增大,测压管水头就上升。

总水头线是在测压管水头线的基线上再加上流速水头,它反应的是流体的总能量,由于沿流向总是有水头损失,所以总水头线沿程只能的下降,不能上升。

2,流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?测压管水头线降低了,流量:Q=CA(RJ)^(1/2)=CA[R(H1-H2)/L]^(1/2)从流量公式知,管道的流量随着测压管水头线坡度的平方根成正比,测压管水头线坡度越大流量就越大,而测压管水头线坡度等于管道起端的测压管水头减去末端的测压管水头,通常管道的起端的测压管水头是基本还变的,所以末端的测压管水头越低,测压管水头线坡度就越大,因而流量也就越大,这就是流量增加,测压管水头线降低的原因,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?2。

3读数表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。

10,11在弯管的急变流断面上,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。

4 由毕托管测量显示的总水头线与实际绘制的总水头线一般都有差异,为什么?与毕托管相连的测压管为总压管。

总压管的连续即为毕托管测量显示的总水头线,其中包含点流速水头。

而实际测绘的总水头线的z+p/r值加断面平均流速水头v2/2g绘制的。

由于本实验毕托管的探头通常布置在管轴附近,其点流速水头大于断面平均流速水头,所以由毕托管测量显示的总水头线,一般比实际测绘的总水头偏高。

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题实验一:柏努利方程实验1. 关闭出口阀,旋转测压管小孔使其处于不同方向(垂直或正对流向),观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题: (1) 各测压管旋转时,液柱高度H 有无变化?这一现象说明了什么?这一高度的物理意义是什么?答:在关闭出口阀情况下,各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。

这一现象可通过柏努利方程得到解释:当管内流速u =0时动压头022==u H 动,流体没有运动就不存在阻力,即Σh f =0,由于流体保持静止状态也就无外功加入,既W e =0,此时该式反映流体静止状态 见(P31)。

这一液位高度的物理意义是总能量(总压头)。

(2) A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度?为什么? 答:A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度(排除测量基准和人为误差)。

这一现象说明各测压管总能量相等。

2.当流量计阀门半开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度H /并回答以下问题: (1) 各H /值的物理意义是什么?答:当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲;当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静;两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。

(2) 对同一测压点比较H 与H /各值之差,并分析其原因。

答:对同一测压点H >H /值,而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值,原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。

(3) 为什么离水槽越远H 与H /差值越大?(4) 答:离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大,就直管阻力公式可以看出22u d l H f ⋅⋅=λ与管长l 呈正比。

3. 当流量计阀门全开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度H //并回答以下问题:(1) 与阀门半开时相比,为什么各测压管内的液柱高度H //出现了变化?答:从采集的数据可以看出,阀门全开时的静压头或冲压头与半开时相比,各对应点的压头均低于半开时的静压头或冲压头,因为直管阻力Hf 与流速呈平方比(公式3-1)。

伯努利方程实验 答案

伯努利方程实验 答案

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11、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:Pγ=测压管水头-位置水头能量损失水头:wh=静水头-总水头图2 伯努利方程试验管水头线图五、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?1、沿着流动方向,阻力损失有沿程阻力损失和局部阻力损失,故沿着流动方向能量损失是增大的。

2、当流体高度差为溢流板高度时,水会流到水箱中,溢流板作用是保持水箱中水位恒定,从而保持压力恒定,压力恒定,则流体流进伯努利试验管时未稳定流动。

3如果不排尽气泡会臧成读取压力值不准确,测得压力为表压力。

伯努利方程实验(答案)

伯努利方程实验(答案)

伯努利方程实验(答案)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11、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:Pγ=测压管水头-位置水头能量损失水头:wh=静水头-总水头图2 伯努利方程试验管水头线图五、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?1、沿着流动方向,阻力损失有沿程阻力损失和局部阻力损失,故沿着流动方向能量损失是增大的。

2、当流体高度差为溢流板高度时,水会流到水箱中,溢流板作用是保持水箱中水位恒定,从而保持压力恒定,压力恒定,则流体流进伯努利试验管时未稳定流动。

3如果不排尽气泡会臧成读取压力值不准确,测得压力为表压力。

2021年水力学实验报告思考题答案新编

2021年水力学实验报告思考题答案新编

水力学试验汇报思索题答案(一)伯诺里方程试验(不可压缩流体恒定能量方程试验)1、 测压管水头线和总水头线改变趋势有何不一样?为何?测压管水头线(P-P)沿程可升可降, 线坡J P 可正可负。

而总水头线(E-E)沿程只降不升, 线坡J P 恒为正, 即J>0。

这是因为水在流动过程中, 依据一定边界条件, 动能和势能可相互转换。

如图所表示, 测点5至测点7, 管渐缩, 部分势能转换成动能, 测压管水头线降低, J P >0。

, 测点7至测点9, 管渐扩, 部分动能又转换成势能, 测压管水头线升高, J P <0。

而据能量方程E 1=E 2+h w1-2, h w1-2为损失能量, 是不可逆, 即恒有h w1-2>0, 故E 2恒小于E 1, (E-E )线不可能回升。

(E-E )线下降坡度越大, 即J 越大, 表明单位步骤上水头损失越大, 如图上渐扩段和阀门等处, 表明有较大局部水头损失存在。

2、 流量增加, 测压管水头线有何改变?为何?1)流量增加, 测压管水头线(P-P )总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ, 任一断面起始总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时, Q 增大, gv 22就增大, 则γp Z +必减小。

而且随流量增加, 阻力损失亦增大, 管道任一过水断面上总水头E 对应减小, 故γpZ +减小愈加显著。

2)测压管水头线(P-P )起落改变更为显著。

因为对于两个不一样直径对应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间损失系数。

管中水流为紊流时, ζ靠近于常数, 又管道断面为定值, 故Q 增大, H ∆亦增大, ()P P -线起落改变更为显著。

水力学实验报告思考题答案(想你所要)_2

水力学实验报告思考题答案(想你所要)_2

水力学实验报告思考题答案(想你所要)水力学实验报告思考题答案(想你所要)实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验果分析及讨论压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。

而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J恒为正,即J>水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。

测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测降低,Jp>0。

测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。

(E-E) 线下降的坡度越大,即J 越大流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。

量增加,测压管水头线有何变化?为什么?下二个变化:流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头,任一的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。

而且随流量的增加阻力损失亦任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。

测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。

对于两个不同直径的相应过水断面有为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时,接近于常数,又管道断面为定值,故Q增大,H亦增大,(P-P)化就更为显著。

点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题?测点2、3位于均匀流断面(图2.2),测点高差0.7cm,H P=均为37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm),表明均上,其动水压强按静水压强规律分布。

测点10、11在弯管的急变流断面上,测压管水头差为7.3cm,表明急变流断性力对测压管水头影响很大。

由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”,而在急变流断面上其质量外,尚有离心惯性力,故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。

在绘制总水头线时,测点10、11应舍弃。

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)对喉管压强的几点措施有利于避免喉管(测点7)处真空的形成:减小流量,(2)增大喉管管径,(3)降低相应管线的安装高程,(4)改变水箱中的液位高度。

流体力学实验报告思考题详细指导

流体力学实验报告思考题详细指导

流体力学实验报告思考题详细指导水力学实验报告实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验实验四毕托管测速实验实验五雷诺实验实验六文丘里流量计实验实验八局部阻力实验实验二不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺利方程)实验实验原理在实验管路中沿管水流方向取n个过断面。

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)取a1=a2=…an=1,选好基准面,从已设置的各断面的测压管中读出值,测出通过管路的流量,即可计算出断面平均流速v及,从而即可得到各断面测管水头和总水头。

成果分析及讨论1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?测压管水头线(P-P)沿程可升可降,线坡J P可正可负。

而总水头线(E-E)沿程只降不升,线坡J恒为正,即J>0。

这是因为水在流动过程中,依据一定边界条件,动能和势能可相互转换。

测点5至测点7,管收缩,部分势能转换成动能,测压管水头线降低,Jp>0。

测点7至测点9,管渐扩,部分动能又转换成势能,测压管水头线升高,J P<0。

而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量,是不可逆的,即恒有h w1-2>0,故E2恒小于E1,(E-E)线不可能回升。

(E-E) 线下降的坡度越大,即J越大,表明单位流程上的水头损失越大,如图2.3的渐扩段和阀门等处,表明有较大的局部水头损失存在。

2.流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?有如下二个变化:(1)流量增加,测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头,任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时,Q增大,就增大,则必减小。

而且随流量的增加阻力损失亦增大,管道任一过水断面上的总水头E相应减小,故的减小更加显著。

(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题实验一:柏努利方程实验1. 关闭出口阀,旋转测压管小孔使其处于不同方向(垂直或正对流向),观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题:(1) 各测压管旋转时,液柱高度H 有无变化这一现象说明了什么这一高度的物理意义是什么答:在关闭出口阀情况下,各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。

这一现象可通过柏努利方程得到解释:当管内流速u =0时动压头022==u H 动,流体没有运动就不存在阻力,即Σh f =0,由于流体保持静止状态也就无外功加入,既W e =0,此时该式反映流体静止状态 见(P31)。

这一液位高度的物理意义是总能量(总压头)。

(2) A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度为什么答:A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度(排除测量基准和人为误差)。

这一现象说明各测压管总能量相等。

2. 当流量计阀门半开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度H /并回答以下问题:(1) 各H /值的物理意义是什么答:当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲;当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静;两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。

(2) 对同一测压点比较H 与H /各值之差,并分析其原因。

答:对同一测压点H >H /值,而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值,原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。

(3) 为什么离水槽越远H 与H /差值越大(4) 答:离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大,就直管阻力公式可以看出22u d l H f ⋅⋅=λ与管长l 呈正比。

3. 当流量计阀门全开时,将测压管小孔转到垂直或正对流向,观察其的液位高度H 2222d c u u =22ab u ρcd p ρab p 22u d l H f ⋅⋅=λ计算流量计阀门半开和全开A 点以及C 点所处截面流速大小。

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1,测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?
测压管水头线是沿水流方向各个测点的测压管液面的连线,它反应的是流体的势能,测压管水头线可能沿线可能下降,也可能上升(当管径沿流向增大时),因为管径增大时流速减小,动能减小而压能增大,如果压能的增大大于水头损失时,水流的势能就增大,测压管水头就上升。

总水头线是在测压管水头线的基线上再加上流速水头,它反应的是流体的总能量,由于沿流向总是有水头损失,所以总水头线沿程只能的下降,不能上升。

2,流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?测压管水头线降低了,
流量:Q=CA(RJ)^(1/2)=CA[R(H1-H2)/L]^(1/2)
从流量公式知,管道的流量随着测压管水头线坡度的平方根成正比,测压管水头线坡度越大流量就越大,而测压管水头线坡度等于管道起端的测压管水头减去末端的测压管水头,通常管道的起端的测压管水头是基本还变的,所以末端的测压管水头越低,测压管水头线坡度就越大,因而流量也就越大,这就是流量增加,测压管水头线降低的原因,
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?
2。

3读数表明均匀流同断面上,其动水压强按静水压强规律分布。

10,11在弯管的急变流断面上,表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。

4 由毕托管测量显示的总水头线与实际绘制的总水头线一般都有差异,为什么?
与毕托管相连的测压管为总压管。

总压管的连续即为毕托管测量显示的总水头线,其中包含点流速水头。

而实际测绘的总水头线的z+p/r值加断面平均流速水头v2/2g绘制的。

由于本实验毕托管的探头通常布置在管轴附近,其点流速水头大于断面平均流速水头,所以由毕托管测量显示的总水头线,一般比实际测绘的总水头偏高。

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