1、實驗四 伯努利方程實驗一、實驗目的1熟悉流動流體中各種能量和壓頭的概念及其相互轉換關系，在此基礎上掌握柏努利方程；2觀察不可壓縮流體在管內流動時流速的變化規律，并驗證伯努利方程；3觀察各項壓頭的變化規律；4加深對流體流動過程基本原理的理解。二、實驗原理對于不可壓縮流體，在導管內作定常流動，系統與環境又無功的交換時，若以單位質量流體為衡算基準，則對確定的系統即可列出機械能衡算方程： 若以單位重量流體為衡算基準時，則又可表達為不可壓縮流體的機械能衡算方程，應用于各種具體情況下的作適當的簡化，例如：(1) 當流體為理想液體時，于是式(1)和(2)可簡化為 (2) 當液體流經的系統為一水平裝置的管道時

2、，則(1)和(2)式又可簡化為 (3) 當流體處于靜止狀態時，則(1)和(2)式又可簡化為 三、實驗裝置及流程1穩壓水槽 2.試驗導管 3.出口調節閥 4.靜壓頭測量管 5沖壓頭測量管四、實驗步驟 實驗前，先緩慢開啟進水閥，將水充滿穩壓溢流水槽，并保持有適量流水流出，使槽內液面平穩不變，最后，設法排盡設備內的氣泡。1關閉實驗導管出口調節閥，觀察和測量液體處于靜止狀態下個測試點（a、b和c三點）的壓強。2開啟實驗導管出口調節閥，觀察比較液體在流動情況下測試點的壓頭變化。3緩慢開啟實驗導管的出口條件閥，測量流體在不同流量下的各測試點的靜壓頭、動壓頭和損失壓頭。實驗過程中必須注意如下幾點：(1)實驗

3、前一定要將實驗導管和測壓管中的空氣泡排除干凈，否則會影響準確性。(2)開啟進水閥或調節閥時，一定要緩慢，并隨時注意設備內的變化。(3)實驗過程中需根據測壓管量程范圍，確定最小和最大流量。(4)為觀察測壓管的液柱高度，可在臨實驗測定前，向各測壓管滴入幾滴紅墨水。五、實驗記錄1測量并記錄實驗基本參數實驗導管內徑： dA=20mm；dB=30mm；dC=20mm; 實驗系統的總壓頭： h= mmH2O2非流動體系的機械能分布及其轉換水 溫密 度各測試點的靜壓頭各測試點的靜壓強 / /kgm-3pA/gpB/gpC/gpA/PapB/PapC/Pa驗證流體靜力學方程：3流動體系的機械能分布及其轉換實驗

4、序號溫度，/密度，/kgm-3靜壓頭壓強pA,PapB,PapC,Pa動壓頭流速UA，m·s-1UB，m·s-1UC，m·s-1損失壓頭Hf(1-A)，mmH2OHf(1-B)，mmH2OHf(1-C)，mmH2O驗證流動流體的機械能恒算方程： A B C左右左右左右75141008714194212.55311736210169168.940955477750144.330543365838117.321431254127103.3 A B C左(靜壓頭)右(靜壓頭+動壓頭)左(靜壓頭)右(靜壓頭+動壓頭)左(靜壓頭)右(靜壓頭+動壓頭)375436350363

5、309356212.5397439377388349381168.9410441395403373400144.3420445407414392412117.3429446419425409423103.3 A B C左(靜壓頭)左(靜壓頭)左(靜壓頭)375350309212.5397377349168.9410395373144.3420407392117.3429419409103.3靜壓頭 隨流動方向而下降。隨流速的增大而下降。 A B C右(靜壓頭+動壓頭)右(靜壓頭+動壓頭)右(靜壓頭+動壓頭)436363356212.5439388381168.9441403400144.3445414412117.3446425423103.3（沖壓頭=靜壓頭+動壓頭) 隨流動方向而下降。隨流速的增大而下降。 A B C (動壓頭)(動壓頭)(動壓頭)611347212.5421132168.931827144.325720117.317614103.3B 序號1130.5050212.50.43310.8576107542110.4646168.90.34430.74108549380.3962144.30.29410.74207303470.77061150.23910.6