伯努利方程实验

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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：

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.

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)

选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出

g

p

Z





值,测出通过管路的流量,即可计

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

13

12

11

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算出截面平均流速ν及动压

g2

2

，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，假设不平则进展排气调平(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(

g

p

Z





)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

*1

2

3

45*6

7

*8

9

10

11

*12

13

*14

15

*16

17

*18

19

管径

cm

1.401.401.401.401.041.401.401.401.402.021.40

两点

间距

cm

4466413.5610291616

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

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图

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表2．2测记〔

g

p

z





〕数值表〔基准面选在标尺的零点)

测点编号23457(小)9131517(大)19Q3cm/s

实验

次数

139.1239.0038.2537.7011.4221.0017.6011.9814.907.20182

243.5043.4043.1042.9028.9033.7031.8028.7030.1026.00140

表

2．3计算数值表

〔1〕流速水头

管径d

Q=182〔

scm/3)Q=140〔

scm/3)

(cm)A

〔2cm

)

V

〔cm/s〕

gv2/2

(cm)

A

〔2cm

)

V

〔cm/s〕

gv2/2

(cm)

1.401.54118.237.131.5490.954.22

1.040.85214.2523.420.85164.8113.86

2.023.2056.791.653.2043.690.97

〔2〕总水头〔Z+p/ρg+v2/2g〕

测点编号23457913151719Q3cm/s

实验

次数

146.2546.1345.3837.7034.8428.1324.7319.1116.5514.33182

247.7247.6247.3247.1242.7637.9236.0232.9231.0730.22140

测压管水头线

总水头线