伯努利实验指导.docVIP

流 体 实 验 华北电力大学 目 录 实验一 不可压缩流体恒定流能量方程(伯诺里方程)实验………………………………… 2 实验二 雷诺实验 ………………………………………………………………………………5 实验三 管道沿程阻力实验 ……………………………………………………………………7 伯努利方程实验 一、实验目的要求通过对动水力学诸多水力现象的实验分析；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；实验装置 1装置简图 图 伯努利方程实验装置图 1. 自循环供水器 2. 实验台 3. 可控硅无级调速器 3. 溢流板5. 稳水孔板6. 恒压水箱 . 实验管道 . 测压点①~ 9. 弯针毕托管. 测压计. 滑动测量尺. 测压管①~ 13. 实验流量调节阀(1) 流量测量——智能化数显流量仪 智能化数显流量仪系统包括实验管道内配套流量计、稳压筒15、高精密传感器16和智能化数显流量仪17（含数字面板表及A/D转换器）。该流量仪为管道式瞬时流量仪，测量精度一级。 流量仪的使用方法，需先排气调零，待水箱溢流， (2) 测流速——弯针管毕托管弯针管毕托管毕托管(3) 本仪器测压有两种1) 毕托管测压①、⑥、⑧、、、、（后述加*表示），与测压计的测压管连接后，用以测毕托管探头对准点的总水头值2) 普通测压②、③、④、⑤、⑦、⑨、⑩、、、、，与测压计的测压管连接后，用以测相应测点的测压管水头值。(4) 测点⑥*、⑦所在喉管段直径为d2，测点*、所在扩管段直径为d3，其余直径均为d1。 3．基本操作方法 （1）测压管与稳压筒的连通管排气。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。水箱溢流溢流实验原理 伯努利方程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至另一断面的伯努利方程式…,n) 取(1＝(2＝(n…＝，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，从而可得到各断面测管水头和总水头。，但在不同过流断面上的测压管水头不同，；急变流断面上。 四、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。 测点⑧⑨所在的断面测管⑨的液面读数为该断面的测压管水头。测管⑧的总水头。实验流速越大水流流到该断面时的越小断面势能亦越小(3) 验证均匀流断面上动水压强按静水压强规律分布。 ②和③，尽管位置高度不同但测管的液面高度相同。 (4) 观察沿流程总能坡线的变化规律。 加大开度使接近最大流量各测管水位如图所示 图纵观带毕托管的测点①*、⑥*、⑧*、*、*、*的测管水位（实验时可加入红水使这些管呈红色）各测管的液面沿流程是逐渐降低而没有升高的明总能量沿流程只会减少不会增加能量损失是不可能逆转的。 (5) 观察测压管水头线的变化规律。 纵观测压点②、④、⑤、⑦、⑨、、、的测压管水位沿流程有升也有降表明测压管水头线沿流程可升也可降。沿程水头从②、④、⑤点可看出沿程水头损失的变化规律距离相等沿程损失相同势能动能转换测点⑤、⑦、⑨为例，测点所在流段上高程相等，管径先收缩后扩大，流速由小增大再减小。测管⑤到测管⑦的液位发生了陡降，表明水流从测点⑤断面流到测点⑦断面时有部分压力势能转化成了流速动能。测管⑦到测管⑨测管水位回升了这正和前面相反说明有部分动能又转化成了压力势能。这就清楚验证了动能和势能之间是可以互相转化的因而是可逆的。位能和压能的转换测点⑨与由于二的流速水头相等测点⑨的位能较大压能很小而测点的位能很小压能却比⑨点大这就说明测点⑨断面流到测点部分位能转换成了压能。 (6) 利用测压管水头线判断管道沿程压力分布。 测压管水头线高于管轴线表明该处管道处于正压下测压管水头