伯努利方程实验报告

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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。

二、实验装置： 6 7 8 9 5 4 10 11 12 13 2 1

3 自循环

伯努利方程实验装置图

本实验的装置如下图，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.

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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)

ppZ111Ziiihg2gg2gW1i

选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出

22Zpg值,测出通过管路的流量,即可计

2算出截面平均流速ν及动压2g，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、翻开开关供水，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，假设不平那么进展排气调平(开关几次〕。

3、翻开阀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：

1、把有关常数记入表2.1。 2、量测(

Zpg)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)。

六、结果分析及讨论：

1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？ 2、流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？

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？

4、试问防止喉管(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

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降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。 5、由毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。

表2．1 有关常数计录表水箱液面高程0__47.55____cm，上管道轴线高程z__18.00______cm．

测点 编号 管cm 1* 2 3 1.40 6 4 4 1.40 6 5 1.40 46* 7 1.04 13.58* 9 1.40 6 10 11 1.40 1012* 13 1.40 2914* 15 1.40 1616* 17 2.02 18* 19 1.40 径 1.40 两点 4间距cm 16 注：(1)．打“*〞者为毕托管测点(测点编号见图2.2) (2)．2、3为直管均匀流段同一断面上的二个测压点，10 、11为弯管非均匀流段同一截面上的二个测点．

单位：mm 1 2 6 8 3 4 5 7 9 11 200 10 13 12 14 16 18 15 17 19 210 60 175 260 190 175 . .word..

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图

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z表2．2 测记〔

测点pg〕数值表〔基准面选在标尺的零点)

7(小) 11.42 28.90

编号 2 39.12 43.50 3 39.00 43.40 4 38.25 43.10 5 37.70 42.90 9 21.00 33.70 13 17.60 31.80 15 11.98 28.70 17(大) 14.90 30.10 19 7.20 26.00 3Q cm/s 实验 次数 1 2 182 140 表2．3 计算数值表

〔1〕流速水头 管径 d (cm) A 〔cm) 1.40 1.04 2.02 1.54 0.85 3.20 23Q= 182〔cm/s) 3Q= 140〔cm/s) V 〔cm/s〕 118.23 214.25 56.79 v2/2g (cm) A 〔cm) 1.54 0.85 3.20 2V 〔cm/s〕 90.95 164.81 43.69 v2/2g (cm) 7.13 23.42 1.65 4.22 13.86 0.97 〔2〕总水头〔Z+p/ρg+v2/2g〕

测点 实验 次数 编号 2 46.25 47.72 3 46.13 47.62 4 45.38 47.32 5 37.70 47.12 7 34.84 42.76 9 28.13 37.92 13 24.73 36.02 15 19.11 32.92 17 16.55 31.07 19 14.33 30.22 3Q cm/s 1 2

182 140

测压管水头线

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总水头线

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