伯努利方程实验报告

1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：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)121112345678910132WihggpZggpZiii12222111选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出gpZ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：1、把有关常数记入表2.1。2、量测(gpZ)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*12345*67*891011*1213*1415*1617*1819管径cm1.371.371.371.371.031.371.371.371.372.001.37两点4466413.56102916163间距cm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．图22001517191416181312103457911126821060175260190175单位：mm表2．2测记（gpz）数值表（基准面选在标尺的零点)测点编号234579111213151719tsQ3cm实验135.8035.7534.6033.403.5018.1011.8527.1014.807.8011.553.508.071680241.8041.7541.2040.7026.4533.3030.2537.4031.5027.9029.5024.9010.171435次数347.0047.0546.9547.0046.0546.3546.2046.6046.2045.8045.8545.4036.501435表2．3计算数值表（1）流速水头管径dQ=208.18（scm/3)Q=141.10（scm/3)Q=39.32（scm/3)(cm)A（2cm)V（cm/s）gv2/2(cm)A（2cm)V（cm/s）gv2/2(cm)A（2cm)V（cm/s）gv2/2(cm)1.371.47141.6210.231.4795.994.701.4726.750.371.030.83250.8232.100.83170.0014.740.8347.371.142.003.1466.302.243.1444.941.033.1412.520.08（2）总水头（Z+p/ρg+v2/2g）测点编号234579111213151719Q(cm2/s)实验146.0345.9844.8343.6335.6028.3322.0837.3325.0318.0313.7913.73208.18246.5046.3545.9045.4041.1938.0034.9542.1036.2032.6030.5329.60141.10次数347.3747.4247.3247.3747.1946.7246.5746.9746.5746.1745.9345.7739.3202004006008001000120005101520253035404550BAB总水头线0200400600800100012000510152025303540BAB测压管水头线