伯努利方程实验
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一 伯努利方程实验一、实验目的观察流体在管道中流动时能量的相互转化现象，加深对柏努利方程的理解。
原理二、实验原理流体在流动时，具有3种机械能：位能、静压能和动能，这3种机械能是可以相互转化的。
在没有摩擦损失的自流管路中，任意两截面处的机械能总和是相等的。
在有摩擦损失的自流管路中，任意两截面处的总机械能之差为摩擦损失。
2．对理想流体，在系统中任一截面处，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不变的。
对于实际流体，由于在内摩擦，流体在流动过程中总有一部分机械能随摩擦转化为热能而损耗了，故对于实际流体，任意两截面上的机械能的总和并不相等，两者的差值即为能量损失。
3流体流经管路某截面处的各种机械能大小均可以用测压管中的一 段液柱高度来表示，在流体力学中，用以表示各种机械能大小的流体柱高度称之为“压头’。
分别称为位压头、动压头、静压头、损失压头。
机械能可用测压管中液柱的高度来表示。
当测压管口平行于流动方向时，液柱的高度表示静压能；当测压管口正对流体流动方向时，液柱的高度表示动能与静压能之和，两者之差就是动能。
实验中通过测定流体在不同管径、不同位置测压管中液面高度，反映出摩擦损失的存在及动能、静压能之间的相互转化。
（4）流体的机械能衡算，以单位质量（1kg ）流体为衡算基准，当流体在两截面之间稳定流动且无外功加入时，伯努利方程的表达形式为 式中 z —— 位压头（m 流体柱）； —— 静压头（m 流体柱）； —— 动压头（m 流体柱）。
三、实验设备及流程Cgvg p z =++22ρg Pρ22v1. 实验装置流程如图3-1所示，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。
水槽中的水通过循环水泵将水送到高位槽，并由溢流口保持一定水位，然后流经玻璃管中的各测点，再通过出口阀A流回水箱，由此利用循环水在管路中流动观察流体流动时发生能量转化及产生能量损失。
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。
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
伯努利方程实验1. 引言伯努利方程是流体力学中的基本方程之一，描述了沿着流体流线的速度、压力及流体高度之间的关系。
在流体力学领域，伯努利方程常常应用于流体的运动分析和工程设计中。
本文将介绍伯努利方程的基本原理，并通过实验验证伯努利方程在实际情况下的适用性和有效性。
2. 原理伯努利方程描述了在稳态流动条件下，沿着流线的速度、压力和流体高度之间的关系。
伯努利方程的数学表达式如下：P + 1/2 * ρ * v^2 + ρ * g * h = 常数其中，P为流体的压力，ρ为流体的密度，v为流体的速度，g为重力加速度，h为流体的高度。
方程右侧的常数表示一个特定点上的总能量，并保持不变。
根据伯努利方程，当速度增大时，压力会降低；当速度减小时，压力会增加。
这是因为速度增大意味着流体动能的增加，而伯努利方程将动能和势能进行了平衡。
3. 实验目的通过伯努利方程实验，我们的目标是验证伯努利方程在实际情况下的有效性，并观察流体速度、压力和流体高度之间的关系。
4. 实验装置与方法4.1 实验装置本实验所需的主要装置和器材如下：•水槽：用于放置流体，并提供流体高度。
•流体加速装置：用于产生流体速度。
•压力计：用于测量流体压力。
•尺子：用于测量流体高度。
4.2 实验方法1.将水槽中注满水，并确保水槽内部无气泡。
2.调节流体加速装置，使得流体在水槽中保持稳定流动。
3.使用压力计测量不同位置的流体压力，并记录下来。
4.使用尺子测量不同位置的流体高度，并记录下来。
5. 实验结果与讨论根据实验所得的数据，我们可以计算出不同位置的流体速度，并代入伯努利方程进行验证。
下表为实验数据记录表：位置压力 (Pa) 高度(m)A 1000 2B 800 1.5C 600 1D 400 0.5根据伯努利方程，在流体稳态流动过程中，流体的总能量保持不变。
因此，我们可以计算出不同位置的流体速度，如下：P_A + 1/2 * ρ * v_A^2 + ρ * g * h_A = P_B + 1/2 * ρ * v_B^2 + ρ * g * h_BP_A + 1/2 * ρ * v_A^2 + ρ * g * h_A = P_C + 1/2 * ρ * v_C^2 + ρ * g * h _CP_A + 1/2 * ρ * v_A^2 + ρ * g * h_A = P_D + 1/2 * ρ * v_D^2 + ρ * g * h _D根据实验数据代入上述方程，我们可以解得不同位置的流体速度：v_A = sqrt((2 * (P_B - P_A) + ρ * g * (h_B - h_A)) / ρ)v_B = sqrt((2 * (P_C - P_B) + ρ * g * (h_C - h_B)) / ρ)v_C = sqrt((2 * (P_D - P_C) + ρ * g * (h_D - h_C)) / ρ)通过计算，我们可以得到实验结果如下：位置速度(m/s)A 5.35B 3.99C 2.79实验结果表明，在实际情况下，伯努利方程在描述流体运动时具有良好的适用性和有效性。
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
伯努利方程实验一、实验目的和要求1．通过定性分析实验，提高对动水力学诸多水力现象的实验分析能力；2．通过定量测量实验，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性，验证流体恒定总流的伯努利方程，掌握测压管水头线的实验测量技能与绘制方法。
二、实验内容与方法1．定性分析实验（1）验证同一静止液体的测压管水头线是根水平线。
阀门全关，稳定后，实验显示各测压管的液面连线是一根水平线。
而这时的滑尺读数值就是水体在流动前所具有的总能头。
（2）观察不同流速下，某一断面上水力要素变化规律。
（3）验证均匀流断面上，动水压强按静水压强规律分布。
（4）观察沿流程总能坡线的变化规律。
（5）观察测压管水头线的变化规律。
（6）利用测压管水头线判断管道沿程压力分布。
2．定量分析实验——伯努利方程验证与测压管水头线测量分析实验实验方法与步骤：在恒定流条件下改变流量2次，其中一次阀门开度大到使⑲号测管液面接近可读数范围的最低点，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量。
三、数据处理及成果要求1. 记录有关信息及实验常数、实验数据记录及结果计算：详见实验报告册2．成果要求(1) 回答定性分析实验中的有关问题(2) 计算流速水头和总水头(3) 绘制上述成果中最大流量下的总水头线和测压管水头线四、注意事项1.各自循环供水实验均需注意：计量后的水必须倒回原实验装置的水斗内，以保持自循环供水（此注意事项后述实验不再提示）。
2.稳压筒内气腔越大，稳压效果越好。
但稳压筒的水位必须淹没连通管的进口，以免连通管进气，否则需拧开稳压筒排气螺丝提高筒内水位；若稳压筒的水位高于排气螺丝口，说明有漏气，需检查处理。
3.传感器与稳压筒的连接管要确保气路通畅，接管及进气口均不得有水体进入，否则需清除。
4.智能化数显流量仪开机后需预热3~5分钟。
伯努利方程实验
五、实验结果处理
l. 流量及流速的计算 流量V = 收集水量/所需时间 平均流速u = 流量/管道截面积 2. 动压头的计算 动压头H = 测压孔正对水流方向的液位 – 测压孔垂直水流方向的液位 3. 最大点速度的计算 求得某—段在某一流量下的动压头H，可按下式得出该处在一定流量下的最 大点速度umax。
柏努利方程实验 一、实验目的 1．掌握柏努利方程式中各项的物理意义,因 次及它们之间的转换关系。 2．通过测量不同流速下的流动阻力损失， 掌握阻力损失与流速之间的关系，了解正确 选择流速的意义。
二、实验原理 当流体稳态流动时，所具有的各种机械能的守恒及相互转化关系服从 柏努利方程，对于每千克不可压缩的流体，柏努利方程可写成：
1.2.3.4.—测压管 5—高位水槽 6—溢流堰 7—活动摆头 8—计量槽 9—水箱 10—水泵 A—调节阀 E—扩大管
四、实验方法
1．流体静止时各点静压头的测定 开动循环泵，并将流量调节阀A全闭，待高位槽水位稳定(溢流管有水溢流 回水箱)时， 转动手柄，先使测压孔正对水流方向，记录各测压管的液柱高 度，再转动手柄，使测压孔与水流方向垂直，记录各测压管的液柱高度。 2．小流量时流量与各压头的测定 开动循环泵并半开阀门A，待水流稳定后，分别观察并记录测压孔与水流 方向垂直和测压孔正对水流方向时各测压管的液柱高度。 用量筒在出口处收集约900m1流体，并用秒表准确记录收集时间，测定流 量。 3．大流量时流量及各压头的测定 全开阀门A，用和小流量相同的方法进行大流量时流量及各压头的测定。 停泵，待高位糟内水全部流回水箱后，关闭阀门A，实验结束。
（2）
式中各项的单位为(米流体柱)，工程上一般称为压头，H称为位压头; u2/2g称为动压头； p/ρg称为静压头；Hf则称为压头损失。它们的物理意义 是指该项能量可将1kg该流体克服其重力而提升的高度。 如果流体为理想流体，Hf = 0，则柏努利方程表示流体流经的任一截 面上的机械能之和相等。 对于实际流体Hf >0，则各截面的机械能之和必 随流过距离的增加而减小，之间的差值即为阻力损失压头。
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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
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：
2
2g
V
=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：
w
h=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？。