伯努利方程实验报告

实验一 伯努利方程

一、 实验目的

1．理解液体的静压原理 2．验证伯努利方程

3．验证液体在流动状态下压力损失与速度的关系

二、 实验仪器

伯努利方程实验装置

三、 实验原理

伯努利方程是流体动力学中一个重要的基本规律，是能量守恒定律在流体力学中的具体应用。主要反映液体在恒定流动时压力能、位能和动能三者之间的关系，即在任一截面上这三种能量形式之间可以互相转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。

22p1u1p2u2?z1???z2?理想液体的伯努利方程为： ?g2g?g2g2p1?u12p2?u2? ?z1???z2??hw实际液体的伯努利方程为：

?g2g?g2g当液体处于静止状态时，液体内任一点处的压力为：p?p0??gh这是液体静力学基本方程式。

四、 实验装置

伯努利试验仪主要由实验导管、稳压溢流槽和四对测压管所组成。实验导管为一水平装置的变径圆管，沿程分四处设置测压管。每处测压管由一对并列的测压管组成，分别测量该截面处的静压头（压力能）和冲压头（压力能、位能和动能三者之和）。

实验装置的流程如图1所示。液体由稳压槽流入实验导管，途径A点、B点、C点、D点直径分别为15mm、34mm、15mm、15mm的管子，最后排出设备。液体流

量由出口调节阀调节。流量由流量计读出。

五、 实验步骤

实验前，先缓慢开启进水阀，将水充满稳压溢流水槽，并保持有适量溢流水流出，使槽内液面平稳不变。最后，设法排尽设备内的空气泡，否则会干扰实验现象和测量的准确性。

1.关闭实验导管出口调节阀，观察和测量液体处于静止状态下各测试点（A、B、C和D四点）的压力，验证液体的静压原理。并设定此处的水位高度为基准面。

2.开启实验导管出口调节阀，保持稳压溢流水槽有适量溢流水流出，观察比较液体在流动情况下的各测试点的压头变化。

3.缓慢调节实验导管的出口调节阀，测量液体在不同流量下的各测试点的静压头、动压头和损失压头，并记录下各项数据。

4.实验结束后，应先关闭进水的总阀门，然后再开大出口调节阀，排尽稳压溢流水槽内的水。

六、 实验数据

液体种类：水 温度： 20 ℃

导管内径：dA= 15 mm dB= 34 mm dC= 15 mm dD=15 mm 实验系统的总压力：H= D点的势能位置H0=-16cm A、B、C三点的势能位置H0=0

测点编号 速度V(mm/s) q1= (L/h) A B C D q2= (L/h) A B C D q3= (L/h) A B C D q4= (L/h) A B C D q5= (L/h) A B C D 冲压头H1(mm) 静压头 H2(mm) 动压头 H3 =H1–H2 (mm) 压损 Hw =H –H1(mm) 七、整理实验数据，分析并回答问题

1．用伯努利方程解释测点压头变化原因。 2．用数据和图像分析压损—速度平方的关系。

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