《流体力学及机械》课程教学资源（实验指导）实验一 伯努利方程实验

实验一伯努利方程实验一、目的和要求1.验证不可压缩流体的定常流动的总流Bernoulli方程（能量方程），加深对流动过程中能量损失的了解；2．掌握流速、流量、压强等流动参量的实验测量技能3：用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性：o二、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Bernoulli方程：2++-+++hu2g2gY其中i-2,3,4,, n;取α,=α, =...=α,=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≥+卫的值；通过测量管路的y的值，最后即可得到各断面的总水头≥+卫+0Ov流量，计算出各断面的平均流速v和2g2g的值。验装置装置图实验装置如图一所示。三、实验步骤1．熟悉实验设备，了解测压管的布置情况；2．打开泵供水，待水箱溢流后，关闭伯努利管阀门，检查所有测压管的液面是否平齐。如不平，则查明故障原因（如连通管阻塞、漏气或夹气泡等），并加以排除，直至调平：3.打开伯努利管阀门，待测压管的液面完全静止后，观察测量测压管的液面高度，并记录在表24．调节伯努利管阀的开度，待流量稳定后，测量并记录各测压管和液面的高度，同时测记此时的管道流量；5.改变流量2次，重复上述测量。四、实验结果记录与分析1．有关常数记入表1。表1常数记录表格23451测点编号23456管径(cm)两点间距（cm)

实验一 伯努利方程实验 一、目的和要求 1．验证不可压缩流体的定常流动的总流 Bernoulli 方程（能量方程），加深对流动过程 中能量损失的了解； 2．掌握流速、流量、压强等流动参量的实验测量技能 3．用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性； 。 二、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 Bernoulli 方程： w i i i i i h g p v z g p v z − + + = + + + 1 2 2 1 1 1 1 2 2     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  p z + 的值；通过测量管路的 流量，计算出各断面的平均流速 v 和 g v 2 2  的值，最后即可得到各断面的总水头 g p v z 2 2   + + 的值。验装置装置图实验装置如图一所示。 三、实验步骤 1． 熟悉实验设备，了解测压管的布置情况； 2．打开泵供水，待水箱溢流后，关闭伯努利管阀门，检查所有测压管的液面是否平齐。 如不平，则查明故障原因（如连通管阻塞、漏气或夹气泡等），并加以排除，直至调平； 3．打开伯努利管阀门，待测压管的液面完全静止后，观察测量测压管的液面高度，并 记录在表 2； 4．调节伯努利管阀的开度，待流量稳定后，测量并记录各测压管和液面的高度，同时 测记此时的管道流量； 5．改变流量 2 次，重复上述测量。 四、实验结果记录与分析 1． 有关常数记入表 1。 表 1 常数记录表格 测点编号 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 管径 (cm) 两点间距 (cm)

2.测量流量和(z+)并记入表2。Y表2实验记录表格（基准面选在标尺的零点上）水头Qz+p/(cm)z+p/+u/2g(cm)编号2341234cm°/s1实1验2次3数3.计算速度水头和总水头，填入表3和表4。表3速度水头计算表格Q=(cm°/s)Q=(cm°/s)Q=(cm2/s)管径dv2/2gAv2/2gAAv2/2gVVV(mm)(cm)(cm)(cm)(cm/s)(cm)(cm/s)(cm)(cm/s)(cm)表4总水头计算表格Qz+ p/y+v2/2g(cm)测点3214(cm2/s)编号实1验2次数34.将上述结果中最大流量下的总水头线（动压水头线和计算水头线）和测压管水头线绘在图上。六、结果分析及讨论1.沿管长方向，总水头线的变化趋势如何？静水头线的变化趋势与总水头线的有何不同？简要说明原因。2.水箱水位恒定，流量增加，静水头线发生哪些变化？简要说明原因

2． 测量流量和 ( )  p z + 并记入表 2。 表 2 实验记录表格 (基准面选在标尺的零点上) 水头 z+p/γ (cm) z+p/γ+u2 /2g (cm) Q 编号 1 2 3 4 1 2 3 4 cm3 /s 实 验 次 数 1 2 3 3． 计算速度水头和总水头，填入表 3 和表 4。 表 3 速度水头计算表格 管径 d (mm) Q= (cm3 /s) Q= (cm3 /s) Q= (cm3 /s) A (cm3 ) v (cm/s) v 2 /2g (cm) A (cm3 ) v (cm/s) v 2 /2g (cm) A (cm3 ) v (cm/s) v 2 /2g (cm) 表 4 总水头计算表格 z+ p/+v2 /2g (cm) Q 测点 编号 1 2 3 4 (cm3 /s) 实 验 次 数 1 2 3 4．将上述结果中最大流量下的总水头线（动压水头线和计算水头线）和测压管水头线 绘在图上。 六、结果分析及讨论 1．沿管长方向，总水头线的变化趋势如何？静水头线的变化趋势与总水头线的有何不 同？简要说明原因。 2．水箱水位恒定，流量增加，静水头线发生哪些变化？简要说明原因