实验二伯努利实验报告.doc

实验二 伯努利实验报告
实验二 柏努利实验
一、实验目的
l、研究流体各种形式能量之间关系及转换，加深对能量转化概念的理解; 2、深入了解柏努利方程的意义
二、实验原理
l、不可压缩的实验液体在导管中作稳定流动时，其机械能守恒方程式为:
22upup1122zg，，，W,zg，，，h (1) ,ef122,2,
式中:u、u一分别为液体管道上游的某截面和下游某截面处的流速，m,s; l2
P、P一分别为流体在管道上游截面和下游截面处的压强，Pa; 12
z、z一分别为流体在管道上游截面和下游截面中心至基准水平的垂直距l2
离，m;
ρ一流体密度，Kg,m; We—液体两截面之间获得的能量，J,Kg;
2 g一重力加速度，m,s; ?h一流体两截面之间消耗的能量，J,Kg。 f
2、理想流体在管内稳定流动，若无外加能量和损失，则可得到:
22upup1122zg，，,zg，， (2) 122,2,
表示1kg理想流体在各截面上所具有的总机械能相等，但各截面上每一种形式的机械能并不一定相等，但各种形式的机械能之和为常数，能量可以相互转换。 3、流体静止，此时得到静力学方程式:
pp12 (3) zg，,zg，12,,
所以流体静止状态仅为流动状态一种特殊形式。
三、实验装置及流程
试验前，先关闭试验导管出口调节阀，并将水灌满流水糟，然后开启调节阀，水由进水管送入流水槽，流经水平安装的试验导管后，试验导管排出水和溢流出
来的水直接排入下水道。流体流量由试验导管出口阀控制。进水管调节阀控制溢流水槽内的溢流量，以保持槽内液面稳定，保证流动系统在整个试验过程中维持稳定流动。
四、实验内容
(一)演示
1、静止流体的机械能分布及转换
将试验导管出口阀全部关闭，以便于观察(也可在测压管内滴入几滴红墨水)，观察A、B、C、D点处测压管内液柱高低。
2、一定流量下流体的机械能分布及转换
缓慢调节进水管调节阀，调节流量使溢流水槽中有足够的水溢出，再缓慢慢开启试验导管出口调节阀，使导管内水流动(注意出口调节阀的开度，在实验中能始终保持溢流水槽中有水溢出)，当观察到试验导管中部的两支测压水柱略有差异时，将流量固定不变，当各测压管的水柱高度稳定不变时，说明导管内流动状态稳定。可开始观察实验现象。
3、不同流量下稳定流体机械能分布及转换
连续缓慢地开启试验导管的出口阀，调节出口阀使流量不断加大，观察A、B、C、D处测压管内液柱变化。
(二)实验
1、静止流体内部任一点压强的计算
定量测定流体内部任一点的静压强，操作方法同演示部分1。关闭出口阀门，根据式(3)，只要测得Z、Z高度，可求得Pc。 12
2、流量一定，确定流体各截面静压能(
接演示部分，试验导管内流量达到稳定后，取一量筒和秒表，在导管出口，用体积法测流量，并对压差计读数进行校核看是否与式(2)计算结果相等。 3、计算A、C截面的静压能，并与静止状态时静压能数值进行比较
五、实验结果
1、实验设备基本参数 d=30 mm= ， d=18 mm= l2
2、实验数据记录及整理
表1 实验记录表
3序h,h,h,h,h,h,h,h,V*10，1 2 3 4 5