实验三
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实验三 伯努利方程应用. (一)实验目的 1 、当流体在管内作定常流动时,观察位置水头 Z 、压力水 头 、速度小头 W 2 /2g 和能量损失的沿途变化规律,从 而加深对伯努利方程的理解。 2 、通过实验了解并验证皮托管的测速原理。 3 、验证沿程阻力损失和局部阻力损失的计算公式。. (二)实验设备

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实验三 伯努利方程应用

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Presentation Transcript


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实验三伯努利方程应用


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(一)实验目的

1、当流体在管内作定常流动时,观察位置水头Z、压力水

头 、速度小头W2/2g和能量损失的沿途变化规律,从

而加深对伯努利方程的理解。

2、通过实验了解并验证皮托管的测速原理。

3、验证沿程阻力损失和局部阻力损失的计算公式。


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(二)实验设备

实验设备如图3—1所示,水用水泵压至稳压水箱。稳压水箱内的水靠溢流俩维持稳定的液面,以保证管内的流动是定常的。实验管道由管径不同的管子联接而成。管道上开有4个测压孔,分别用测压管测量流体流动的总压头和静压头,同时可以观察沿管各处的能量变化。


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图3-1伯努利方程应用实验简图


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(三)实验原理

1、不可压缩的粘性流体沿管道做定常流动时,流体流动遵循伯努利能量方程。

(m流动柱)

Z1、Z2——距基准面的位置高度(m)

——压力势能所产生的流体柱的高度(m)

——动能所产生的流体柱的高度(m)

——单位重量流体的沿程损失和局部能量损 失(m)

——沿程阻力损失,


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为沿程阻力系数

——局部阻力损失, 二局阻力损失。

2、测速管也称动压管或皮托一静压管,是将总压测孔和静压测孔做在一根管子上的复合管。本实验中把皮托管插在圆形管道截面的中心处,当测速管的小孔正对流体流动方向时,测得流体流动的总压头 ;当测速管的小

孔垂直于流体流动方向时,测得流体流动的静压头

。流体流动的动压头 。流体流动点的速度

。此流体流速为圆形管道截面中心的最大速度


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由 与 关系。可查表得平均速度值W,最后计算

出流体得流量。

(四)实验项目

1、观察位置水头,压力水头,速度水头和能量损失得沿途变化规律。

2、由皮托管测得流体流速,算出流量后和实际流量比较看是否一致(计算出误差),以此来验证皮托管道的测速原理。

3、计算出流体流动的总阻力损失,与实际测得的阻力损失相比较,验证阻力损失公式。(玻璃管绝对粗糙度


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(五)实验步骤

1、熟悉实验设备,了解测速管的安装位置及使用方法,记录水不流动时测压管读数及各点的位压头,测量水温及大气压强。

2、启动水泵向稳压水箱充水,使稳压水箱始终保持溢流。

3、打开阀门。分别让测压管的测头小孔正对和垂直流动方向,记录各测压管的读数。

4、在阀门处,利用秒表和量筒量取实际流量。

5、重复以上实验2~3次。


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(六)数据整理

实验记录表格: 水 温t= ;

大气压强P= ;运动粘度v= ;

管径d1= ;管 径d2= ;

管径d3= ;管 径d4= ;

实验记录表格及整理表格(见下页)

(七)思考题

1、为什么稳压水箱中要保持水始终溢流?

2、测压管测量的压强是绝对压强还是相对压强?

3、实验时发现管道中有气泡,你将怎么办?气泡是否对实验有影响?

4、流体静止时,各测压管中的水面高度是否与稳压水箱高度在同一平面上,为什么?


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实验记录表格(Ⅲ)


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实验整理数据表格(Ⅳ)


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