流体力学实验指导书(雷诺、伯努利)
流体力学基础实验指导书
流体力学基础实验指导书编写：张进审核：何国毅、史卫成南昌航空大学飞行器工程学院飞行器设计与工程系实验一不可压缩流体定常流能量方程实验（伯努利方程实验）一、实验目的要求1．验证不可压定常流的能量方程；2．通过对流体动力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中的能量转换特性；3．掌握流速、流量、压强等流体动力学水力要素的实验量测技能。
二、实验装置本实验的装置如图１所示：图１自循环能量方程实验装置图l 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 实验流量调节阀说明：仪器测压管有两种：① 用毕托管测压管探头对准测量处的轴心位置，测量该点的总水头H ’（=Z+g u g p 22+ρ），测得轴心处速度。
须注意一般情况下H ’与断面总水头H （=Z ＋gv p 2g 2+ρ）不同（因一般u ≠ v ），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；② 普通测压管用以定量量测测压管水头（位置水头与压强水头之和）。
实验流量用阀13调节，流量由体积时间法或重量时间法测量。
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 ）Z 1＋g va p 2g 2111+ρ= Z i ＋gv a p i i i 2g 2+ρ+h w取1a = 2a =… …= n a =1,选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出Z+gρp值；测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及gav 22，从而得到各断面测管水头和总水头。
四、实验方法与步骤1．熟悉实验设备，分清哪些管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，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。
流体力学实验指导书
《流体力学》实验指导书目录实验装置简介及实验安排…………………………………………………… 1-2 实验一：伯努利方程验证实验………………………………………………… 3-8 实验二：雷诺实验…………………………………………………………… 9-12实验装置简介及实验安排实验装置：流体力学综合实验台是一个多功能实验装置，用此实验台可进行伯努利方程（能量方程）验证实验、雷诺实验、沿程阻力测定实验、局部阻力测定实验、毕托管测速实验和文丘里流量计实验等多个流体力学实验。
实验装置如图1-1所示。
1—供水箱，水泵；2—实验桌；3—层流测针；4—恒压水箱；5—彩色墨水罐；6—差压板；7—沿程阻力实验管；8—局部阻力实验管；9—伯努利实验管；10—雷诺实验管；11—伯努利差压板；12—毕托管；13—计量水箱；14—回水管。
图1-1 多功能流体力学综合实验台针对轮机工程专业36学时或32学时的流体力学课程，我们开设两个实验，即伯努利方程验证实验和雷诺实验。
在雷诺实验中，学生可以借助该实验装置观察层流和湍流（紊流）特征以及它们之间的转换特征，掌握测定临界雷诺数Re 的方法。
在伯努利方程实验中，学生可以借助该实验装置验证总流的伯努利方程，观察流体流动过程中的能量守恒关系，同时可以掌握流速、流量和压强等要素的实验量测技能。
实验学时分配：实验一：伯努利方程验证实验 2学时实验二：雷诺实验 2学时实验分组：每个实验7-8人一组，每个自然班分成四组。
实验一：伯努利方程验证实验一、实验目的1．掌握伯努利方程式中各项的物理意义及它们之间的转换关系； 2．验证流体总流的能量方程；3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术； 4．学习使用测压管、总压管测水头的实验技能及绘制水头线的方法。
二、实验原理1．伯努利方程（能量方程）在伯努利实验管路中沿水流方向取n 个过流断面。
在动能修正系数α近似取为1的情况下，可以列出进口断面（1）至任一断面（i ）的能量方程式（i = 2，3，……，n )i ,i i i h gv p z g v p z -+++=++1f 2211122γγ （1）式中，z 、γp 和gv 22分别为位置水头（位头）、压力水头（压头）和速度水头（动头），单位为m （水柱）；i ,h -1f 为从过流断面1到断面n 的水头损失，单位也是m （水柱）。
流体力学实验指导书.
《流体力学》实验指导书郭广思王连琪沈阳理工大学2006年10月一伯努利方程综合性实验（一）实验目的伯努利方程是水力学三大基本方程之一，反映了水流在流动时，位能、压能、动能之间的关系。
1．了解总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处的变化规律；2．了解总水头线在不同管径段的下降坡度，即水力坡度J的变化规律；3．了解总水头线沿程下降和测压管水头线升降都有可能的原理；4．用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性；不同管径流速水头的变化规律（二）设备简图本实验台由高位水箱、供水箱、水泵、测压板、有机玻璃管道、铁架、量筒等部件组成，可直观地演示水流在不同管径、不同高程的管路中流动时，上述三种能量之间的复杂变化关系。
（三）实验原理过水断面的能量由位能、压能、动能三部分组成。
水流在不同管径、不同高程的管路中流动时，三种能量不断地相互转化，在实验管道各断面设置测压管及测速管，即可演示出三种能量沿程变化的实际情况。
测压管中水位显示的是位能和压能之和，即伯努利方程中之前两项：gp Z ρ+，测速管中水位显示的是位能、压能和动能之和。
即伯努利方程中三项之和：gv g p Z 22++ρ。
将测压管中的水位连成一线，称为测压管水头线，反映势能沿程的变化；将测速管中的水位连成一线，称为总水头线，反映总能量沿程的变化，两线的距离即为流速水头g v 2/2。
本实验台在有机玻璃实验管道的关键部位处，设置测压管及测速管，适当的调节流量就可把总水头线和测压管水头线绘制于测压板上。
注：计算所的流速水头值是采用断面平均流速求得，而实测流速水头值是根据断面最大速度得出，显然实测值大于计算值，两者相差约为1.3倍。
（四）实验步骤1．开动水泵，将供水箱内之水箱至高位水箱；2．高位水箱开始溢流后，调节实验管道阀门，使测压管，测速管中水位和测压板上红、黄两线一致；3．实验过程中，始终保持微小溢流；4．如水位和红黄两线不符，有两种可能：一是连接橡皮管中有气泡，可不断用手挤捏橡皮管，使气泡排出；二是测速管测头上挂有杂物，可转动测头使水流将杂物冲掉。
《流体力学》实验指导书
实验二 雷 诺 数 实 验一、 实验目的1、 观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律2、 观察流体由层流变紊流及由紊流变层流的过度过程3、 测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数2c e R二、 实验原理及实验设备流体在管道中流动，由两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
雷诺数的物理意义，可表征为惯性力与粘滞力之比。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均速度v ，微启红色水阀门，这是红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红颜色水呈一条红色直线，其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动，红色直线没有与周围的液体混杂，层次分明地在管路中流动。
此时，在流速较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。
如果将出口阀门逐渐开大，管路中的红色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使红色线完全扩散与自来水混合，此时流体的流动状态微紊流运动。
图1雷诺数实验台示意图1.水箱及潜水泵2.接水盒3. 上水管4. 接水管5.溢流管6. 溢流区7.溢流板8.水位隔板9. 整流栅实验管 10. 墨盒 11. 稳水箱 12. 输墨管 13. 墨针 14.实验管15.流量调节阀雷诺数表达式e v dR ν⋅=，根据连续方程：A=v Q ，Qv A=流量Q 用体积法测出，即在Δt 时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。
tVQ ∆=42d A π=式中：A —管路的横截面积；d —实验管内径；V —流速；ν—水的粘度。
三、实验步骤1、准备工作：将水箱充满，将墨盒装上墨水。
启动水泵，水至经隔板溢流流出，将进水阀门关小，继续向水箱供水，并保持溢流，以保持水位高度H 不变。
2、缓慢开启阀门7，使玻璃管中水稳定流动，并开启红色阀门9，使红色水以微小流速在玻璃管内流动，呈层流状态。
3、开大出口阀门15，使红色水在玻璃管内的流动呈紊流状态，在逐渐关小出口阀门15，观察玻璃管中出口处的红色水刚刚出现脉动状态但还没有变为层流时，测定此时的流量。
雷诺试验
流体力学基础实验指导书I 、循环水槽流动显示实验1．观察流体拐弯时的流动特点。
取下水槽一个拐角处的导流片。
由于拐弯处流体质点受离心力的作用，使得流体质点的速度沿拐弯半径发生变化。
在拐弯后的内侧，由于粘性和流体质点处于逆压作用下，从而产生较大的流动分离区。
2．圆柱体尾流观察。
在圆柱体后面逆压区，由于粘性作用产生附面层分离，从而交替产生的离体旋涡顺气流而下形成两排交错出现的涡列，这就是有名的卡门涡街。
3．二元翼型的绕流和尾迹观察。
II 、雷诺染色线观察实验通常作用于流体质点上的力有表面粘性力和压力，与质量有关的重力和惯性力等。
随着粘性力所占的比重不同，流体有两种不同的流动状态：层流和紊流。
本实验就是通过在流过玻璃管内的水中所悬浮的红色墨水，来观察这两种不同的流动状态。
当打开水阀时，若水速不大，此时作用在流体质点上的粘性力则相对较大，管内是有规则的成层的流动，即层流（或片流）。
此时看到的红色水是一条规则的红线。
若水速不断增大，粘性力的影响也随着相对减小。
当水速超过一定值时，这时管内水中的红色墨水将由一条规律的红线开始波动，最后完全混乱。
整个流动呈现出一种毫无规则的混乱流动，叫做紊流（或湍流）。
影响管内流动由层流状态到紊流状态的因素不仅是与水速有关，而且还与管道直径大小和流体性质有关，亦即与雷诺数υμρ//Re VD VD ==的大小有关。
Re 数愈大，流动易呈紊流状态。
雷诺数Re 实质上是表征作用于流体质点上的惯性力与粘性力的比值。
III 、伯努利定理当气体流过截面为F 的管道时，流速V 不大（V<100m/s 左右），则流速变化带来的压强P 变化也不大，故可以认为气体的密度ρ是常数。
此时沿管道任一截面的流量由连续方程（质量守恒定理）给出：VF=常数 （1） 伯努力定理告诉我们，理想流体质点的动能221v ρ，压力能P 和势能gz ρ满足 常数=++gz P v ρρ221 （2） 对于水平管道（z=常数），由式（1）和（2）可知：管道截面小的地方流速大而压强小。
流体力学实验指导书(雷诺、伯努利)
工程流体力学实验指导书河北理工大学给排水实验室编者：杨永2014 . 5 . 12适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程专业实验目录：实验一：雷诺实验实验二：伯努利方程实验实验三：阻力及阻力系数测定实验实验四：孔口管嘴实验实验操作及实验报告书写要求：一、实验课前认真预习实验要求有预习报告。
二、做实验以前把与本次实验相关的课本理论内容复习一下。
三、实验要求原始数据必须记录在原始数据实验纸上。
四、实验报告一律用标准实验报告纸。
五、实验报告内容包括：1. 实验目的；2. 实验仪器；3. 实验原理；4. 实验过程；5. 实验数据的整理与处理。
六、实验指导书只是学生的指导性教材，学生在写实验报告时指导书制作为参考，具体写作内容由学生根据实际操作去写。
七、根据专业不同以及实验学时，由任课教师以及实验老师选定实验内容。
建筑工程学院给排水实验室编者：杨永 2014.5实验一雷诺实验指导书一、实验目的：（一）观察实验中实验线的现象。
（二）掌握体积法测流量的方法。
（三）观察层流、临界流、紊流的现象。
（四）掌握临界雷诺数测量的方法。
二、实验仪器：实验中用到的主要仪器有：雷诺实验仪、1000mL 量筒、秒表、10L 水桶等三、实验原理：有压管路流体在流动过程中，由于条件的改变（例如，管径改变、温度的改变、管壁的粗糙度改变、流速的改变）会造成流体流态的变化，会出现层流、临界流、紊流等现象。
英国科学家雷诺（Reynolds ）在1883年通过系统的实验研究，首先证实了流体的流动结构有层流和紊流两种形态。
层流的特点是流体的质点在流动过程中互不掺混呈线状运动，运动要素不呈现脉动现象。
在紊流中流体的质点互相掺混，其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象。
雷诺等人经过大量的实验发现临界流速与过流断面的特征几何尺寸管径d 、流体的动力粘度μ和密度ρ有关，即()ρμ、、d f u k =。
由以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数e R ,即νμρudud R e ==其中：u 为流速，ρ为流体的密度，μ为流体的动力粘度，ν为运动粘度。
流体力学实验指导书_2
实验一 雷诺实验一、实验目的与要求1、了解流体的流动形态：观察实际的流线形状，判断其流动形态的类型；2、熟悉雷诺准数的测定和计算方法；3、确立“层流与湍流与Re 之间有一定关系”的概念。
二、基本原理流体在流动过程中有3种不同的流动形态，即层流、湍流和介于两者之间的过渡流。
雷诺用实验的方法研究流体流动时，发现影响流体流动类型的因素除了流速u 以外，还有管径d 、流体的密度ρ以及粘度μ，由这四个物理量组成的无因次数群μρdu =Re称之为雷诺数。
实验证明，流体在直管内流动时：当Re ≤2000时，流体的流动类型为层流。
当Re ≥4000时，流体的流动类型为湍流。
当2000＜Re ＜4000，流体的流动类型可能是层流，也可能为湍流，将这一范围称之为不稳定的过渡区。
从雷诺数的定义式来看，对于同一管路d 为定值时，u 仅为流量的函数。
对于流体水来讲，ρ及μ仅为温度的函数。
因此确定了温度及流量即可计算出雷诺数Re 。
三、实验装置及流程实验装置如图所示，实验时水从玻璃水槽3流进玻璃管4（内径20mm ），槽内水由自来水供应，供水量由阀6控制，槽壁外有进水稳定槽7及溢流槽10，过量的水进溢流槽10排入图1-3 雷诺示范实验装置1-红墨水瓶 2.6.8.12-阀门 3-玻璃水槽 4-带喇叭口玻璃管(Φ20) 5-进水管 7-进水稳定槽 9-转子流量计 10-溢流槽 11-排水管下水道。
实验时打开阀门8，水即由玻璃槽进入玻璃管，经转子流量计9后，流进排水管排出，用阀8调节水量，流量由转子流量计9测得。
高位墨水瓶贮藏墨水之用，墨水由经墨水调节阀2流入玻璃管4。
四、实验数据记录表表1-2 雷诺实验数据记录表水温__________[℃] 水粘度_______________[10-3×Pa·S]水密度_____________[kg/m3] 管内径_______________[mm]五、讨论1、流量从小做到大，当刚开始湍流，测出雷诺数是多少？与理论值2000有否差距？请分析原因。
雷诺实验和伯努利实验报告
雷诺实验和伯努利实验报告一、实验目的雷诺实验的目的是观察流体在不同流动状态下的速度分布和流动特征，确定流体流动的临界速度，并了解雷诺数与流体流动状态之间的关系。
伯努利实验的目的是验证伯努利方程，即流体在流动过程中，其动能、压力能和势能之间的相互转换关系，加深对流体力学基本原理的理解。
二、实验原理（一）雷诺实验原理雷诺实验通过观察有色液体在玻璃管中的流动状态来判断流体的流动类型。
当流体的流速较低时，流体呈现层流状态，有色液体形成一条清晰的直线；随着流速的增加，流体逐渐过渡到湍流状态，有色液体与周围流体混合，呈现紊乱的流动。
雷诺数（Re）是判断流体流动状态的重要无量纲参数，其计算公式为：Re ＝ρvd/μ，其中ρ为流体密度，v 为流体流速，d 为管道直径，μ为流体动力粘度。
当雷诺数小于临界雷诺数时，流体为层流；当雷诺数大于临界雷诺数时，流体为湍流。
（二）伯努利实验原理伯努利方程表示为：p ＋1/2ρv² ＋ρgh ＝常数，其中 p 为流体压力，ρ为流体密度，v 为流体流速，g 为重力加速度，h 为高度。
在伯努利实验中，通过测量不同位置的压力、流速和高度，验证伯努利方程的正确性。
实验通常采用文丘里管或其他类似的装置，使流体在不同截面处的流速和压力发生变化。
三、实验设备（一）雷诺实验设备1、雷诺实验装置一套，包括水箱、水泵、玻璃管、调节阀、有色液体注入装置等。
2、秒表、尺子等测量工具。
（二）伯努利实验设备1、伯努利实验仪一套，包括水箱、水泵、文丘里管、测压管、调节阀等。
2、尺子、温度计等测量工具。
四、实验步骤（一）雷诺实验步骤1、打开水箱进水阀，向水箱注水，直至水位达到一定高度。
2、启动水泵，调节调节阀，使水流速度逐渐增加。
3、缓慢注入有色液体，观察有色液体在玻璃管中的流动状态，并记录不同流速下的流动特征。
4、测量不同流速下的流量和管径，计算雷诺数。
5、重复实验多次，以获取更准确的数据。
（二）伯努利实验步骤1、打开水箱进水阀，向水箱注水，直至水位达到一定高度。
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工程流体力学实验指导书河北理工大学给排水实验室编者：杨永2014 . 5 . 12适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程专业实验目录：实验一：雷诺实验实验二：伯努利方程实验实验三：阻力及阻力系数测定实验实验四：孔口管嘴实验实验操作及实验报告书写要求：一、实验课前认真预习实验要求有预习报告。
二、做实验以前把与本次实验相关的课本理论内容复习一下。
三、实验要求原始数据必须记录在原始数据实验纸上。
四、实验报告一律用标准实验报告纸。
五、实验报告内容包括：1. 实验目的；2. 实验仪器；3. 实验原理；4. 实验过程；5. 实验数据的整理与处理。
六、实验指导书只是学生的指导性教材，学生在写实验报告时指导书制作为参考，具体写作内容由学生根据实际操作去写。
七、根据专业不同以及实验学时，由任课教师以及实验老师选定实验内容。
建筑工程学院给排水实验室编者：杨永 2014.5实验一 雷诺实验指导书一、实验目的：（一）观察实验中实验线的现象。
（二）掌握体积法测流量的方法。
（三）观察层流、临界流、紊流的现象。
（四）掌握临界雷诺数测量的方法。
二、实验仪器：实验中用到的主要仪器有：雷诺实验仪、1000mL 量筒、秒表、10L 水桶等三、实验原理：有压管路流体在流动过程中，由于条件的改变（例如，管径改变、温度的改变、管壁的粗糙度改变、流速的改变）会造成流体流态的变化，会出现层流、临界流、紊流等现象。
英国科学家雷诺（Reynolds ）在1883年通过系统的实验研究，首先证实了流体的流动结构有层流和紊流两种形态。
层流的特点是流体的质点在流动过程中互不掺混呈线状运动，运动要素不呈现脉动现象。
在紊流中流体的质点互相掺混，其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象。
雷诺等人经过大量的实验发现临界流速与过流断面的特征几何尺寸管径d 、流体的动力粘度μ和密度ρ有关，即()ρμ、、d f u k =。
由以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数e R ,即νμρudud R e ==其中：u为流速，ρ为流体的密度，μ为流体的动力粘度，ν为运动粘度。
雷诺数可以作为判别流态的准则。
雷诺数公式右边的分母、分子分别反映了流动流体的惯性力和粘滞力的比值。
R小，反映了粘滞力作用大，对流体质点运动起约e束作用，到一定程度，质点互不掺混，呈层流；反之，则呈现紊流状态。
四、实验步骤：打开开关使水箱充水至水位溢流，经稳定后，微开启调节阀，并注颜色水人玻璃管内，便颜色水流成一直线，通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态;然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征;待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。
打开出水阀门让水流经实验管路，在此过程中有小到大逐渐开打阀门。
在阀门开起比较小的情况下，水流在管路中成一条线性流动，水流在横向断面上没有掺混的现象，这种状态下就是层流状态。
然后随着阀门的不断开大，水流开始产生一定的波动现象，出现比较稳定的脉动现象，这时水流达到临界状态，此时的临界雷诺数值达到2000—20000，数值变化范围比较大，没有实际应用价值。
将调节阀打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小调节阀使流量减少(不许增大)，当流量调到使颜色水在全管中刚刚呈现为一稳定直线时，即为下临界状态。
注意:每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟，并且流量不可开得太大，以免水箱中的水体引起紊动。
若因水箱中的水体紊动而干扰进口水流时需关闭阀门，静置3~5min，再按步骤重复进行实验。
a. 待管中出现临界状态时，用体积法测定流量，此操作重复两次。
b. 根据所测流量计算下临界雷诺数。
c. 重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤测量下临界雷诺数3次。
d. 同时由水箱中的温度计测量水温，根据公式求得水的运动黏度。
e. 记录实验管路的管径，量测水温。
重复以上操作3-5次（要求每位同学最少调试一次），然后关闭进水阀、出水阀、墨水的阀门。
五、实验数据整理及数据处理：实验数据需要记录当时做实验的水温，管路管径，出水体积以及时间。
根据公式νμρudud R e ==计算临界值雷诺数。
运动粘度可以根据水温通过以下公式进行计算。
2000221.00377.0101775.0t t ++=ν表1-1 管路管径： mm 水温： ℃次数体积V（ml ）时间t（s ） 流量Qml/s 流速m/s 平均流速m/s 雷诺数12345总平均雷诺数六、实验问题：1. 实验中常常会出现临界水流不稳定的现象2. 实验流量的计量用体积法记录，量桶刻度观察时，要放在比较平的地方。
七、实验中应当注意的事项：1. 实验中因为临界状态的不稳定，因此要求在实验过程中，不能碰实验仪器。
2. 在实验过程中可以打开实验管路下面灯箱的管灯，但是应当注意不要使水流进灯箱。
八、实验报告要求：1. 实验报告必须按照实验要求写全所有的项目2. 实验报告必须用标准的实验报纸3. 实验的原始数据写在实验报告原始数据记录纸上，注意实验原始数据是没有经过处理的原始记录数据。
4. 实验数据的处理要求有根据，注意和实验原始数据区分开。
九、实验原始数据记录表格：表1-1 管路管径：mm 水温：℃组数次数体积V（ml）时间t（s）流量Qml/s（一）12 （二）12 （三）12 （四）12 （五）12实验二 伯努利方程综合实验一、实验目的：1. 加深对伯努利方程的理解。
2. 观察流体流经能量方程实验管的能量转化情况。
3. 对实验中出现的能量转化的现象进行分析。
4. 掌握一种测量液体流速的原理。
5. 验证静压原理。
6. 掌握数据的记录、整理、处理的方法。
7.了解伯努利方程实验的实验原理。
8.掌握浮子法测流量的方法。
二、实验内容：1. 验证静压原理同时进行压力管的校正。
2. 掌握毕托管测定流速的原理和方法。
3. 掌握运用体积法测定平均流量的方法。
4. 验证伯努力方程。
三、实验原理：在实验管路中沿管内水流方向取i 个过水断面，可以列出进口断面l 至另一断面i 的能量方程式：i w i i i i w h g v g p z h g vg p z g v g p z ~122~12222221111222+++=Λ=+++=++αραραρ 3.1取α１＝α２＝Λ＝１，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出管路的流量，即可算出断面平均流速v 及 从而即可得到各测压管水头和总水头 (α为各断面动能修正系数)。
四、实验装置：伯努力方程实验装置图五、实验方法与步骤：①熟悉实验设备，了解各测压管与各测点的对应关系，以及普通测压管与毕托管测压管的区别。
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；若不平则需查明原因，并加以排除直至调平。
③打开出水阀观察测压管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调节出水阀的开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量。
⑤调节出水阀的开度1~2次，按步骤④重复测量，并使其中一次为阀门的最大开度。
六、实验数据记录及处理：1. 验证静压原理：打开进水阀门，是水箱内的溢流堰口出水，以保证水箱内水位稳定，保持一个定水头。
关闭出水阀门以及进水阀门，此时能量方程测压管上各个测柱的高度应该相等。
因为水在管路中没有流动，没有能量损失，因此根据静压压力传递原理各个液柱的高度应该相等。
即在静止不可压缩、均匀分布重力流体中，任意点单位重量的总能量保持不变。
但实际中，由于各种实际条件的不同，使得液柱高度不同，因此需要对液柱进行校正。
关闭和打开出水端水口时观察测压管液柱的升降速度，即观察测压管内液柱哪个先上升，哪个先下降。
表2-1静压强液柱校正数据液柱号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右液柱高度校正值2. 毕托管测速原理：毕托管是广泛应用于测量水流和气流中流速的一种仪器，管段前段开一小孔正对水流方向。
内部通过一条管路连接到测压管上。
管的侧壁开若干小孔，小孔通过管壁的环路连另一个测压管。
当测定水流时两管连接的测压管的水面差反映了开口处的压力差。
液体流进正对水流的开口段，水流开始由于压强的存在水柱液面上升，直到液柱高度停止上升，读取此时的压力值。
毕托管测速是根据伯努力方程推导得出。
2~1222222111122w h gvg p z g v g p z +++=++αραρ 3.2式中：⑴⑸本实验中认为开口在一个水平面上，因此式子两端的Z 值认为相等。
⑵g p ρ1 ， gpρ2 通过测压管的制读出来。
⑶ 正对水流的进口处由于管路的作用，此处的动能转化为势能体现在测压管上；侧避开孔所连接的测压管，由于对水流没有阻挡作用因此此处的总能量有水流的动能以及此处的静压。
⑷ 2~1w h 在实验中水头损失不考虑 因此通过上述分析，2.2式可以化简为：gvg p g p 222221αρρ+= 3.3 gp g p gv ρρα212222-=3.4 因此可以运用毕托管测量流速：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=g p g p g u ρρ212 3.5因此可以运用2.5公式进行速度的求解。
要求有计算过程和计算数值（见表2-2中平均流速） 3.流量测定原理： ⑴浮子法测定流量原理：毕托管测量流速测得的为管路中点的流速，由于有压管路中阻力的存在，根据层流状态知道，水流在有压管路中流态呈抛物线。
根据数学微分方程求积分知道平均流速为最大点流速的2倍。
本实验中流量的测量运用浮子法求流量，然后根据连续流原理，求解管路的平均流速。
当水的液面增长到下面的小浮子的时候，由于小浮子的感压会传输信号给记录装置，当上面小浮子感受压力以后，产生传输信号给记录装置停止记录数据。
记录装置回在一定的体积下记录实验时间，从而计算出流量。
tVQ =3.6 241D QA Q u π==3.7 ⑵文丘里管测定流量的原理：在文丘里管流量计入口取1-1断面，在其喉部收缩断面处取2-2断面，由于流量计水平放置，因此z 1=z 2，则可以列能量方程（不计水头损失，因为喉部为光滑曲面，局部水头损失较小，同时由于文丘里管较短，沿程水头损失可忽略）22112222p p g gννγγ+=+…………………………… 3.8式 根据连续性方程得到：1122w w Q νν==…………………………… 3.9式 解（6）式（7）式，可以得出计算流量的公式21222121w p p Q gw w γ-=∙⎛⎫- ⎪⎝⎭或 212421421d p p Q gd d πγ-=∙⎛⎫- ⎪⎝⎭式中：12p p γ-——两断面间测压管水头差，也就是测压管内的液面高度差Δh 。