能量方程伯努利方程试验

第一部分基础性实验- 1 - 第 3 章 能量方程（伯努利方程）实验3.1 实验目的1)掌握用测压管测量流体静压强的技能。2)验证不可压缩流体静力学基本方程，通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步加深对基本概念的理解，提高解决静力学实际问题的能力。3)掌握流速、流量等动水力学水力要素的实验量测技能。3.2 实验装置能量方程（伯努利方程）实验装置见图3.1。图 3.1 能量方程（伯努利方程）实验装置图说明：本实验装置由供水水箱及恒压水箱、实验管道（共有三种不同内径的管道）、测压计、实验台等组成，流体在管道内流动时通过分布在实验管道各处的7 根皮托管测压管测量总水头或12根普通测压管测量测压管水头，其中测点1、6、8、12、14、16 和 18 均为皮托管测压管（示意图见图 3.2），用于测量皮托管探头对准点的总水头H’（ =2gu2rpZ），其余为普通测压管（示意图见图 3.3），用于测量测压管水头。流体力学实验指导书- 2 - 图 3.2 安装在管道中的皮托管测压管示意图图 3.3 安装在管道中的普通测压管示意图3.3 实验原理当流量调节阀旋到一定位置后，实验管道内的水流以恒定流速流动，在实验管道中沿管内水流方向取 n 个过水断面，从进口断面（1）至另一个断面（i）的能量方程式为：2gv2111rpZ=fiihrpZ2gv2i=常数（ 3.1）式中： i=2，3，· · · · · ·，n；Z ──位置水头；rp──压强水头；2gv2──速度水头；fh ──进口断面（1）至另一个断面（i）的损失水头。从测压计中读出各断面的测压管水头（rpZ），通过体积时间法或重量时间法测出管道流量，计算不同管道内径时过水断面平均速度v 及速度水头2gv2，从而得到各断面的测压管水头和总水头。3.4 实验方法和步骤1)观察实验管道上分布的19 根测压管， 哪些是普通测压管，哪些是皮托管测压管。观察管道内径的大小，并记录各测点管径至表3.1。2)打开供水水箱开关，当实验管道充满水时反复开或关流量调节阀，排除管内气体或测压管内的气泡，并观察流量调节阀全部关闭时所有测压管水面是否平齐（水箱溢流时）。如不平，则用吸气球将测压管中气泡排出或检查连通管内是否有异物堵塞。确保所有测压管水面平齐后才能进行实验，否则实验数据不准确。3)打开流量调节阀并观察测压管液面变化，当最后一根测压管液面下降幅度超过50%时停止调节阀门。待测压管液面保持不变后，观察皮托管测点1、6、8、12、14、16 和 18 的读数（即总水头，取标尺零点为基准面...