伯努力方程实验
伯努力方程实验
一、 实验目的要求
1．验证伯努力方程；
2．通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性；
3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。
二、 实验装置
本实验的装置如下图所示。
本仪器测压管有两种：
1．毕托管测压管（表1中标*的测压管），用以测读毕托管探头对准点的总水头，
⎛⎛p v 2⎫p u 2⎫
（因H =Z ++⎪，须注意一般情况下H ＇与断面总水头H =Z +γ+2g ⎪不同，
γ2g ⎭⎝⎭⎝
'
一般u ≠ v ），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势； 2．普通测压管（表1中未标*者），用以定量量测测压管水头。 实验流量用阀13调节，流量由体积时间法（量筒、秒表另备）、重量时间法（电子称另备）或电测法测量（以下实验类同）。
三、 实验原理
在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。可以列出进口断面(1)至另一断面（i ）的能量方程（i ＝2，3，……，n ）
Z 1+
p 1
γ
+
α1v 12
2g
=Z i +
p i
γ
+
αi v i 2
2g
+h w 1-i
取α1=α2=…αn =1，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出Z +
p
γ
值，测出通
过管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及总水头。
αv 2
2g
，从而即可得到各断面测管水头和
四、 实验方法与步骤
1．熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，那些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。
2．打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水平面是否齐平。如不平则需查明故障原因（例连通管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。
3．打开阀13，观察思考 1）测压管水头线和总水头线的变化趋势； 2）位置水头、压强水头之间的相互关系； 3）测点（2）、（3）测管水头同否？为什么？ 4）测点（12）、（13）测管水头是否不同？为什么？ 5）当流量增加或减少时测管水头如何变化？
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（毕托管供演示用，不必测记读数）。
5．改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。
五、 实验数据
1．记录有关常数 实验台号 No. ______ 均匀段 D 1= cm 缩管段 D 2= cm 扩管段 D 3= cm 水箱液面高程 ∇0= cm 上管道轴线高程 ∇z = cm
2．量测Z +
表2 测压管水头（或静水头）（Z +
p
γ
并记入表2。
p
γ
）数值及速度水头
αv 2
2g
，总水头（Z +
p
γ
+
αv 2
2g
）表
（基准面选在标尺的零点上） 单位：cm
六、 实验报告要求：
1．介绍实验装置组成及实验方法。
2．将所测实验数据填入上表，计算速度水头和总水头。
3．绘制上述成果中最大流量下的总水头线E -E （测点10、11数据不用）和测压管水头线P -P （测点10、11、13数据不用）（轴向尺寸参见图2，总水头线和测压管水头线可以绘制在图2上）。
图 2
七、 思考题：
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．毕托管所显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都略有差异，试分析其原因。