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1、不可压缩流体能量方程(伯努利方程)实验 一、实验目的要求：1、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术；2、验证流体定常流的能量方程；3、通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性。二、实验装置：12 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 自循环 伯努利方程实验装置图 本实验的装置如图所示，图中：1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.溢流板；5.稳水孔板；6.恒压水箱；7.测压计；8.滑动测量尺；9.测压管；10.实验管道；11.测压点；12.毕托管;13.实验流量调节阀 三、实验原理：证流体定常流的能量方
2、程通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性二实验装置自循环伯努利方程实验装置图本实验的装置如图所示图中自循环供水器实验台可控硅无级调速器溢流水流方向取个过水截面可以列出进口截面至截面的能量方程式选好基准面从已设置的各截面的测压管中读出值测出通过管路的流量即可计算出截面平均流速及动压从而可得到各截面测管水头和总水头四实验方法与步骤熟悉实验设备压管水面是否齐平若不平则进行排气调平开关几次打开阀观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头压强水头之间的相互关系观察当流量增加或减时测压管水头的变化情况调节阀开度待流量稳定后测记各测压管液面读数同 在实验管路中
3、沿水流方向取 n 个过水截面。可以列出进口截面(1)至截面(i)的能量方程式（i=2,3,.,，n)WihggpZggpZiii12222111 选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出gpZ值,测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速及动压g22，从而可得到各截面测管水头和总水头。四、实验方法与步骤：1、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。2、打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流后，检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平，若不平则进行排气调平(开关几次）。3、打开阀 13，观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头、压强水头之间的相互关系，观察当流量增加或减少
4、时测压管水头的变化情况。4、调节阀 13 开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量(与毕托管相连通的是演示用，不必测记读数)。5、再调节阀 13 开度 12 次，其中一次阀门开度大到使液面降到标尺最低点为限，按第 4 步重复测量。五、实验结果及要求：证流体定常流的能量方程通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性二实验装置自循环伯努利方程实验装置图本实验的装置如图所示图中自循环供水器实验台可控硅无级调速器溢流水流方向取个过水截面可以列出进口截面至截面的能量方程式选好基准面从已设置的各截面的测压管中读出值测出通过管路的流量即可计算出截面平
5、均流速及动压从而可得到各截面测管水头和总水头四实验方法与步骤熟悉实验设备压管水面是否齐平若不平则进行排气调平开关几次打开阀观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头压强水头之间的相互关系观察当流量增加或减时测压管水头的变化情况调节阀开度待流量稳定后测记各测压管液面读数同 1、把有关常数记入表。2、量测(gpZ)并记入表。3、计算流速水头和总水头。表 21 有关常数计录表 水箱液面高程0_cm，上管道轴线高程z_cm 测 点 编 号 管径 cm 两 点 间距 cm 证流体定常流的能量方程通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性二实验装置自循环伯努利方
6、程实验装置图本实验的装置如图所示图中自循环供水器实验台可控硅无级调速器溢流水流方向取个过水截面可以列出进口截面至截面的能量方程式选好基准面从已设置的各截面的测压管中读出值测出通过管路的流量即可计算出截面平均流速及动压从而可得到各截面测管水头和总水头四实验方法与步骤熟悉实验设备压管水面是否齐平若不平则进行排气调平开关几次打开阀观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头压强水头之间的相互关系观察当流量增加或减时测压管水头的变化情况调节阀开度待流量稳定后测记各测压管液面读数同表 22 测记（gpz）数值表 （基准面选在标尺的零点)测点 编号 2 3 4 5 7 9 11 12 13 15 17
7、19 t s Q 3cm 实验 1 2 次数 3 表23 计算数值表 （1）流速水头 管径 d Q=（scm/3)Q=（scm/3)Q=（scm/3)(cm)A （2cm)V （cm/s）gv2/2 (cm)A （2cm)V （cm/s）gv2/2 (cm)A （2cm)V （cm/s）gv2/2 (cm)测点编号 2 3 4 5 7 9 11 12 13 15 17 19 Q 证流体定常流的能量方程通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性二实验装置自循环伯努利方程实验装置图本实验的装置如图所示图中自循环供水器实验台可控硅无级调速器溢流水流方向取个过水
8、截面可以列出进口截面至截面的能量方程式选好基准面从已设置的各截面的测压管中读出值测出通过管路的流量即可计算出截面平均流速及动压从而可得到各截面测管水头和总水头四实验方法与步骤熟悉实验设备压管水面是否齐平若不平则进行排气调平开关几次打开阀观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头压强水头之间的相互关系观察当流量增加或减时测压管水头的变化情况调节阀开度待流量稳定后测记各测压管液面读数同 （2）总水头（Z+p/g+v2/2g）六、结果分析及讨论：1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同为什么 2、流量增加，测压管水头线有何变化为什么 3、测点 2、3 和测点 10、11 的测压管读数分别说明
9、了什么问题 4、试问避免喉管(测点 7)处形成真空有哪几种技术措施分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。5、由毕托管测量显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都有差异，试分析其原因。(cm2/s)实验 1 2 次数 3 证流体定常流的能量方程通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研究进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性二实验装置自循环伯努利方程实验装置图本实验的装置如图所示图中自循环供水器实验台可控硅无级调速器溢流水流方向取个过水截面可以列出进口截面至截面的能量方程式选好基准面从已设置的各截面的测压管中读出值测出通过管路的流量即可计算出截面平均流速及动压从而可得到各截面测管水头和总水头四实验方法与步骤熟悉实验设备压管水面是否齐平若不平则进行排气调平开关几次打开阀观察测压管水头线和总水头线的变化趋势及位置水头压强水头之间的相互关系观察当流量增加或减时测压管水头的变化情况调节阀开度待流量稳定后测记各测压管液面读数同