伯努利方程实验装置说明书.docVIP

柏努利实验装置使用说明书 概述 当流体在流动系统中作定态流动时，即流体在各截面上的流速、密度、压强等物理参数仅随位置改变而改变，而不随时间改变。根据能量守恒定律，对任一段管路内流体流动做能量衡算，即可得到表示流体的能量关系和流动规律的柏努利方程。 二、设备性能和主要技术参数 本实验装置主要由蓄水箱、水泵、高位水箱、计量计水箱、实验管、测压管等组成。 本实验采用微型静音潜水泵，额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管：小管内径15mm、大管内径30mm，弯头高差80mm。材质透明有机玻璃管，便于学生观察玻璃管内详细的实验经过及现象。 实验水箱：透明有机玻璃，有效容积大于40L。溢流口是为了保证水槽内的水维持溢流稳定状态。出水口是为了方便清洗水槽。 蓄水箱：不锈钢材质，容积大于70L。 计量水箱：透明有机玻璃材质，有效计量容积大于6L。 本实验所用的流体--水为全循环设计。 压差计内的指示液为水，无毒、使操作更为安全。 实验目的 熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对柏努利方程式的理解。 观察各项能量（或压头）随流速的变化规律。 实验原理 不可压缩流体在管内作稳定流动时，由于管路条件（如位置高低、管径大小等）的变化，会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。对理想流体，在系统内任一截面处，虽然三种能量不一定相等，但能量之和是守恒的（机械能守恒定律）。 对于实际流体，由于存在内磨擦，流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。故而对于实际流体，任意两截面上机械能总和并不相等，两者的差值即为机械损失。 以上几种机械能均可用U型压差计中的液位差来表示，分别称为位压头、动压头、静压头。当测压直管中的小孔（即测压孔）与水流方向垂直时，测压管内液柱高度（位压头）则为静压头与动压头之和。任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值，则为损失压头。 柏努利方程式 式中： 、——各截面间距基准面的距离 （m） 、——各截面中心点处的平均速度（可通过流量与其截面积求得） (m/s) 、——各截面中心点处的静压力（可由U型压差计的液位差可知） （） 对于没有能量损失且无外加功的理想流体，上式可简化为 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压，从而可得到各截面测管水头和总水头。 五、实验流程图 实验操作步骤与注意事项 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。 首先对水进行灌水， 3 0