伯努利方程实验报告结果分析

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

实验数据处理：

填料层高度Z=0.4m，填料塔内径D=0.075m 1、填料塔流体力学性能测定： 水的喷洒量L=0 空气流量Vn空塔气速u空气入口压差气相温度填料层压强降△P序号 （m3/h） （m/h） （cmH2O） （℃） （cmH2O） 1 2.5 17 42 0.25 0.157 2 5 18 42.5 0.8 0.314 3 7.5 19.7 43 1.6 0.472 4 10 21.5 43.1 2.6 0.629 5 12.5 25 43.8 4 0.786 6 15 28.5 44 5.6 0.943 7 17.5 32.7 44.5 7.8 1.100 水的喷洒量L=40L/h 空气流量Vn空塔气速u空气入口压差液相温度填料层压强降△P序号 （m3/h） （m/h） （cmH2O） （℃） （cmH2O） 1 2.5 0.157 18.2 32.2 0.4 2 4 0.252 18.8 32.1 1 3 5.5 0.346 20 32.1 1.8 4 7 0.440 21.3 32.1 2.8 5 8.5 0.534 23.6 32.1 4.1 6 10 0.629 26.2 32.1 7 7 0.723 30.5 32.

同济大学 流体力学实验报告 静水压强实验和伯努利方程实验

实验一 静水压强实验

实验成员学号1.记录相关常数

▽A▽B（10-2m）（10-2m）

43.50

记录表格实验次数p>pp<p29.40

测压管水位读（10-2m）

▽1▽2

129.5233.80228.8234.51326.2137.20134.2229.00233.9130.42332.4230.82

▽3

31.0229.7125.6238.3436.2135.54▽436.1136.9239.3032.9233.0033.52▽557.1258.8064.1147.6150.4051.32▽657.1258.8064.1147.6150.4051.32▽753.0053.0053.0053.0053.0053.00

2.计算表格

p0

计算项目

123456

(KN/m3)

pA(KN/m3)

pB(KN/m3)

有色液体容重r

(KN/m3)p0/(▽4-▽3)

0.080.080.080.090.110.08

p0>pa

计算结果

p0<pa

0.421.342.720.561.502.881.082.023.40-0.510.401.79-0.340.682.06-0.160.772.1

1. 一变直径管段AB，直径dA＝0.2m，dB＝0.4m，高差Δh＝1.5m。今测得pA＝30kN/m2，pB＝40kN/m2，B处断面平均流速vB＝1.5m/s。试判断水在管中的流动方向。

解：列A、B断面的连续性方程 vAAA?vBAB 得 vA?以A所在水平面为基准面，得

2pAvA??4.898m A断面的总水头 zA??g2g22pBvBpBvB???h???5.696m B断面的总水头 zB??g2g?g2gvBAB?6m/s AA故水在管中的流动方向是从B流向A。

2. 如图，用抽水量Q＝24m3/h的离心水泵由水池抽水，水泵的安装高程hs＝6m，吸水管的直径为d＝100mm，如水流通过进口底阀、吸水管路、90o弯头至泵叶轮进口的总水头损失为hw＝0.4mH2O，求该泵叶轮进口处的真空度pv。

Qhs

解：取1-1断面在水池液面，2-2断面在水泵进口，选基准面在自由液面。列1、2断面的能量方程，有

v0??0?6??2?0.4（其中p为绝对压强）

??2g即

pap22pa?p2?v??6.4?2 ?2g

晋中学院化学化工学院本科毕业论文（设计）

对伯努利方程的一些讨论

〔摘 要〕伯努利方程是能量方程,推导过程有多种途径,本文从动力学角度根据功能原理推导伯努利方程,只研究理想流体在作定常流动时伯努利方程的推导过程,并讨论在不同条件下方程中各项的物理意义,然后讨论了伯努利方程中“动压强”的意义以及“动压强”和“静压强”的关系。最后列举了伯努利方程在生产生活中的应用. 〔关键词〕动力学;功能原理;伯努利方程，动压强 一、 引言

流体力学是探索自然规律的基本学科,是研究流体在运动中其流动参量之间的相互关系,以及引起运动的原因和流体对周围物体的影响.而伯努利方程是研究流体最基本最常用的基本规律之一,为灵活掌握并更好的运用,需了解它的推导过程及相关项的物理意义. 二、伯努利方程的历史由来

1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”：流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系，流速与压强的关系：流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。

第 1 页 共

伯努利方程及其应用 一、伯努利简介

1.生平简介：伯努利，D．(Daniel Bernoulli 1700～1782)瑞士物理学家、数学家、医学家。1700年2月8日生于荷兰格罗宁根。著名的伯努利家族中最杰出的一位。他是数学家J．伯努利的次子，和他的父辈一样，违背家长要他经商的愿望，坚持学医，他曾在海得尔贝格、斯脱思堡和巴塞尔等大学学习哲学、论理学、医学。1721年取得医学硕士学位。努利在25岁时(1725)就应聘为圣彼得堡科学院的数学院士。8年后回到瑞士的巴塞尔，先任解剖学教授，后任动力学教授，1750年成为物理学教授。在1725～1749年间，伯努利曾十次荣获法国科学院的年度奖。1782年3月17日，伯努利在瑞士巴塞尔逝世，终年82岁。 2.成就简介： (1)在物理学方面：

①1938年出版了《流体动力学》一书，共13章。这是他最重要的著作。书中用能量守恒定律解决流体的流动问题，写出了流体动力学的基本方程，后人称之为“伯努利方程”，提出了“流速增加、压强降低”的伯努利原理。

②他还提出把气压看成气体分子对容器壁表面撞击而生的效应，建立了分子运动理论和热学的基本概念，并指出了压强和分子运动随温度增高而加强的事实。

③从1728年起，他和欧拉

晋中学院化学化工学院本科毕业论文（设计）

对伯努利方程的一些讨论

〔摘 要〕伯努利方程是能量方程,推导过程有多种途径,本文从动力学角度根据功能原理推导伯努利方程,只研究理想流体在作定常流动时伯努利方程的推导过程,并讨论在不同条件下方程中各项的物理意义,然后讨论了伯努利方程中“动压强”的意义以及“动压强”和“静压强”的关系。最后列举了伯努利方程在生产生活中的应用. 〔关键词〕动力学;功能原理;伯努利方程，动压强 一、 引言

流体力学是探索自然规律的基本学科,是研究流体在运动中其流动参量之间的相互关系,以及引起运动的原因和流体对周围物体的影响.而伯努利方程是研究流体最基本最常用的基本规律之一,为灵活掌握并更好的运用,需了解它的推导过程及相关项的物理意义. 二、伯努利方程的历史由来

1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”：流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系，流速与压强的关系：流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。

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伯努利方程

流体宏观运动机械能守恒原理的数学表达式。1738年瑞士数学家D.伯努利在《水动力学──关于流体中力和运动的说明》中提出了这一方程。它可由理想流体运动方程（即欧拉方程）在定态流动条件下沿流线积分得出；也可由热力学第一定律导出。它是一维流动问题中的一个主要关系式，在分析不可压缩流体的定态流动时十分重要，常用于确定流动过程中速度和压力之间的相互关系。

方程的形式 对于不可压缩的理想流体，密度不随压力而变化，可得：

Pu2Zg+?＝常数

ρ2式中Z为距离基准面的高度;P为静压力;u为流体速度;ρ为流体密度;g为重力加速度。方程中

的每一项均为单位质量流体所具有的机械能，其单位为N·m/kg，式中左侧三项，依次称为位能项、静压能项和动能项。方程表明三种能量可以相互转换，但总和不变。当流体在水平管道中流动时Z不变，上式可简化为：

u2P?＝常数

2ρ此式表述了流速与压力之间的关系:流速大处压力小,流速小处压力大。 对于单位重量流体,取管道的1、2两截面为基准,则方程的形式成为：

2P1u12P2u2??Z2?? Z1? ρg2gρg2g式中每一项均为单位重量流体的能

实验四 传输层协议分析

一、实验目的

1、学习3CDaemon FTP服务器的配置和使用，分析TCP报文格式，理解TCP的连接建立、 和连接释放的过程。

2、学习3CDaemon TFTP服务器的配置和使用，分析UDP报文格式，理解TCP协议与UDP协议的区别。

二、实验工具软件3CDaemon软件简介

3CDaemon是3Com公司推出的功能强大的集FTP Server、TFTP Server、Syslog Server 和TFTP Client于一体的集成工具，界面简单，使用方便。

这里主要介绍实验中需要用到的FTP Server功能和TFTP Server功能。 1、FTP Server功能

（1）配置FTP Server功能：选中左窗格功能窗口，打开FTP Server按钮，单击窗格中的 Configure FTP Server按钮，打开3CDaemon Configuration配置窗口，配置FTP Server功能。

这里需要设置的就是“Upload/Download”路径，作为FTP Server的文件夹，其它选项可以使用系统缺省设置。设置完成后，单击确认按钮，设置生效。

（2）在实验中，我们使用3CDaemon系统内置的

封面:

题目：瑞利衰落信道仿真实验报告

题目：MATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告

引言

由于多径效应和移动台运动等影响因素，使得移动信道对传输信

号在时间、频率和角度上造成了色散，即时间色散、频率色散、角度色散等等，因此多径信道的特性对通信质量有着重要的影响，而多径信道的包络统计特性则是我们研究的焦点。根据不同无线环境，接收信号包络一般服从几种典型分布，如瑞利分布、莱斯分布等。在此专门针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真，进一步加深对多径信道特性的了解。

一、瑞利衰落信道简介：

瑞利衰落信道（Rayleigh fading Channel ）是一种无线电信号传播环境的统计模型。这种模型假设信号通过无线信道之后，其信号幅度是随机的，即“衰落”，并且其包络服从瑞利分布。

二、仿真原理

（1）瑞利分布分析

环境条件：

通常在离基站较远、反射物较多的地区，发射机和接收机之间没有直射波路径（如视距传播路径），且存在大量反射波，到达接收天线的方向角随机的（（0~2π）均匀分布），各反射波的幅度和相位都统计独立。

幅度与相位的分布特性：

包络r服从瑞利分布，θ在0~ 2 ∏内服从均匀分布。瑞利分

布的概率分布密度如图2-1所示:

图2-1瑞利分布的概率分布密度

(2) 多径衰落信道基