流体力学-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
流体力学伯努利方程实验报告一、实验目的1、深入理解流体力学中伯努利方程的基本原理和物理意义。
2、通过实验测量，验证伯努利方程在不同流体流动情况下的正确性。
3、掌握测量流体流速、压力等参数的实验方法和仪器使用。
4、培养观察、分析和解决问题的能力，提高实验操作技能。
二、实验原理伯努利方程是描述理想流体在稳定流动时，流速、压力和高度之间关系的方程，表达式为：＼p ＋＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＋＼rho gh ＝ C\其中，＼（p\）为流体的压强，＼（＼rho\）为流体的密度，＼（v\）为流体的流速，＼（g\）为重力加速度，＼（h\）为流体所处的高度，＼（C\）为常数。
在水平管道中，＼（h\）不变，伯努利方程可简化为：＼p ＋＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＝ C\这表明在同一流线上，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
三、实验设备1、伯努利实验仪：包括水箱、管道、测压管、调节阀等。
2、流量计：用于测量流体的流量。
3、秒表：用于记录时间。
四、实验步骤1、熟悉实验设备，了解各部分的功能和作用。
2、检查实验设备是否完好，水箱中加满水，确保管道无漏水现象。
3、调节调节阀，改变流体的流速，观察测压管中液面的高度变化。
4、用流量计测量不同流速下的流量，并记录相应的时间。
5、记录不同位置测压管的液面高度，以及对应的流速和流量。
五、实验数据记录与处理｜流速（m/s）｜流量（m³/h）｜测压管高度（cm）｜｜｜｜｜｜ 10 ｜ 15 ｜ 150 ｜｜ 15 ｜ 225 ｜ 120 ｜｜ 20 ｜ 30 ｜ 90 ｜｜ 25 ｜ 375 ｜ 60 ｜根据实验数据，计算出不同流速下的动压、静压和总压。
动压：＼（＼frac{1}｛2}＼rho v^2\）静压：＼（p\）总压：＼（＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＋ p\）以流速为横坐标，动压、静压和总压为纵坐标，绘制曲线。
六、实验结果分析1、从实验数据和曲线可以看出，随着流速的增加，动压逐渐增大，静压逐渐减小，总压基本保持不变，这符合伯努利方程的理论。
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。
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 ）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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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 i
i h g
v p z g
p z -++
+
=+
+
1222
2
111
1αγ
υαγ
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 =2.00-2
10m ⨯；
水箱液面高程0∇= 47.6 -2
10m ⨯； 上管道轴线高程z ∇= 19 -2
10m ⨯ （基准面选在标尺的零点上）
2．量测（p
z γ
+
）并记入表2-2。
注：i
i i p h z γ
=+
为测压管水头，单位：-2
10m ，i 为测点编号。
3．计算流速水头和总水头。
算例：以第一组数据为例。
q =V/t=3094/30.1=102.79cm3/s
4．绘制上述成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）。
五、实验步骤
1．熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，哪些是皮托管，以及两者功能的区别。
2．打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。
如不平则需查明故障原因（例连通管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。
验证同一静止液体的测压管水头线是根水平线。
3．打开阀13，观察思考：
1）不同流速下，同一断面上测压管水头和总水头的变化规律；
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）测点（2）、（3）测管水头同否？为什么？
不同，测点2、3位于均匀流断面（图2.2），测点高差0.7cm
3）测点（10）、（11）测管水头是否不同？为什么？
不同，测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
4）沿流程总水头和测压管水头的变化规律
测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡JP可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡JP恒为正
5）管道内有没有负压区？
没有负压区。
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（皮托管供演示用，不必测记读数）。
5．改变流量2次，重复上述测量。
其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。
六、注意事项
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，以保持自循环供水。
七、问题分析
1．测压管水头线和总水头线的沿流程变化趋势有何不同?为什么？
测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡JP可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡JP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，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，JP<0。
而据能量方程E1=E2+hw1-2，hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有hw1-2>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，如图上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？
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。
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，亦增大，线的起落变化更为显著。
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？
测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm，均为37.1cm（偶有毛细影响相差0.1mm），表明均匀流各断面上，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，表明急变流断面上离心惯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力，除重力外，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。
☆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．由皮托管测量显示的总水头线与按实测断面平局流速绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。
与毕托管相连通的测压管有1、6、8、12、14、16和18管，称总压管。
总压管液面的连线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是以实测的值加断面平均流速水头绘制的。
据经验资料，对于园管紊流，只有在离管壁约的位置，其点流速方能代表该断面的平均流速。
由于本实验毕托管的探头通常布设在管轴附近，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线偏高。
因此，本实验由1、6、8、12、14、16和18管所显示的总水头线一般仅供定性分析与讨论，只有按实验原理与方法测绘的总水头线才更准确。
八、实验总结
通过本次实验，我更加深刻地理解了伯努利方程。
应当注意的是，水箱中的水要时刻加满，否则不能溢流。
050100200300400500600700800900100011001200
图2-2 水头线绘制坐标图。