1.伯努利实验一、实验目的流动流体所具有的总能量是由各种形式的能量所组成,并且各种形式的能量之间又可相互转换。当流体在导管作定常流动时,在导管的各截面之间的各种形式机械能的变化规律,可由机械能衡算基本方程来表达。这些规律对于解决流体流动过程的管路计算、流体压强、流速与流量的测量,以与流体输送等问题,都有着十分重要的作用。本实验采纳一种称之为伯努利试验仪的简单装置,实验观察不可压缩流体在导管流动时的各种形式机械能的相互转化现象,并验证机械能衡算方程(伯努利方程)。通过实验加深对流体流动过程基础本原理的理解。二、实验原理对于不可压缩流体,在导管作定常流动,系统与环境又无功的交换时,若以单位质量流体为衡算基准,则对确定的系统即可列出机械能衡算方程: J·kg (1)若以单位重量流体为衡算基准时,则又可表达为 m 液柱 (2)式中——流体的位压头,m 液柱;——流体的压强,Pa;——流体的平均流速,m·s;——流体密度,kg·m;——流动系统因阻力造成的能量损失,J·kg;——流动系统因阻力造成的压头损失,m 液柱。下标 1 和 2 分别为系统的进口和出口两个截面。不可压缩流体的机械能衡算方程,应用于各种具体情况下可作适当简化,例如:(1)当流体为理想液体时,于是式(1)和(2)可简化为 J·kg (3) m 液柱 (4)该式即为伯努利(Bernoulli)方程。(2)当液体流经的系统为一水平装置的管道时,则(1)和(2)式又可简化为 J·kg (5) m 液柱 (6)(3)当流体处于静止状态时,则(1)和(2)式又可简化为 J·kg (7) m 液柱 (8)或者将上式可改写为 (9)这就是流体静力学基本方程。三、实验装置(实验仪 CE—103 型) 本实验装置主要由试验导管、稳压溢流水槽和三对测压管所组成。试验导管为一水平装变径圆管,沿程分三处设置测压管。每处测压管由一对并列的测压管组成,分别测量该截面处的静压头和冲压头。伯努利实验装置包括稳压水槽;试验导管;出口调节阀; 静压头测量管;冲压头测量管。实验装置的流程如实验室实验仪所示。液体由稳压水槽流入试验导管,途径不同直径的管子,最后排出设备。流体流量由出口调节阀调节。四、实验方法实验前,先缓慢开启进水阀,水充满稳压溢流水槽,并保持有适量溢流水流出,使槽液面平稳不变。最后,设法排尽设备的空气泡。实验可按如下步骤进行:(1)关闭试验导管出口调节阀,观察和测量液体处于静止状态下各测试点...