能量转化演示实验(伯努利实验)装置实验说明书.doc

能量转化演示实验(伯努利实验)装置实验说明书
能量转换(伯努利方程)
演示实验装置说明书
天津大学化工基础实验中心

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—、实验目的:
、动能、位能相互之间的转换关系,加深对伯努利方程的理解。
。
、收缩管段时,各截面上静压头的变化过程,形象直观,说服力强。
二、实验内容:
,并作分析比较。
、D 处的点流速,并做比较。
三、实验原理:
在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。运用不可压缩流体的定常流动的总流Bernoulli方程,可以列出进口附近断面(1)至另一缓变流断面(i)的伯努利方程:
z1?p1
???1v12
2g?zi?pi
???ivi2
2g?hw1?i
其中i=2,3,4……,n; 取?1??2?????n?1。选好基准面,从断面处已设置的静压测管中读出测管水头z?
管路的流量,计算出各断面的平均流速v和p?的值;通过测量?v2
2g的值,最后即可得到各断面的总水头z?p
???v2
2g的值。
四、实验装置基本情况:
(如图一、图二所示):
图二实验测试导管管路图
2
图一能量转换实验流程示意图
:
表一设备主要技术参数
五、实验方法及步骤:
,关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀、排气阀、排水阀,打开回水阀和循环水阀后启动离心泵。
,当高位槽溢流管有液体溢流后,利用流量调节阀调节出水流量。稳定一段时间。
。
,重复以上步骤继续测定多组数据。
。
,结束实验。
:
,以免水流冲击到高位槽外面,导致高位槽液面不稳定。
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,注意观察高位槽内水面是否稳定,随时补充水量保持稳定。
,以免水量突然减小使测压管中的水溢出管外。
。
。
七、实验数据处理:(测量点结果图见图三、图四、图五、图六)
A截面的直径14mm; B截面直径28mm;
C截面、D截面直径14mm;以D截面的中心为零基准面;
D截面中心距基准面为ZD=0mm。 A截面和D截面间距离为100mm;
A、B、C截面ZA=ZB=ZC=100(即标尺为100毫米)
对这些实验数据分析如下:
表二数据记录表
:(数据为例)
冲压头为静压头与动压头之和。实验中观测到,从测压点2至11截面上的冲压头依次下降,这符合下式所示的从截面2流至截面11的柏努利方程。 4
22
p11u11p2u2
(?)?Hf,2?11 ?)?(
?g2g?g2g
22
p