实验五 伯努利方程实验
一、 实验目的
1．观察液体在管道中流动时能量守恒和转化的物理现象
2．测绘玻璃水管管路上的测压管水头及总水头线 3．学习用比托管和体积法测量流速的技能。
4．验证流体定常流的伯努利方程。 二、实验原理
1．在实验管路中沿水流方向取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)
p νp ν
Z 1+1+1=Z i +i +i +h
W 1-i
ρg 2g ρg 2g
2
2
选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出
Z +
p
ρg 值, 测出通过管路的
ν2
流量, 即可计算出截面平均流速ν及动压2g ，从而可得到各截面测管水头和总水头。
对于无黏性流体来说其各项水头之和（即总水头）是不变的，是一个常数。对于黏性流体来说，各项水头不但可以有变化，或互相转化，而且总水头也必然不，沿流向降低。
2．毕托管利用测压管和总压管（测速管）测得总水头和测管水头之差 – 速
度水头，可用来测量流场中某点的流速，即u =
图1 毕托管测速原理
三、实验装置
实验装置如图2所示，在自循环恒定管道流上串联变截面圆管和弯管。在A ，B ，C ，D 四个断面管壁上的不同位置各接出四个毕托管，其中的测压管接在管壁上，总压管迎着来流方向放置在管轴处。管中流速可用尾阀来调节，设置专用量水箱进行流量的量测。
图2 实验装置示意图
伯努利实验组件相关参数值（如图所示, 单位：mm ）
图3 伯努利实验组件相关参数
四、实验步骤
1． 认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。查阅用测压管量测压强、毕托管测流速的原理和步骤。
2． 对照实物了解仪器设备的使用方法和操作步骤，做好准备工作后，启动抽水机，打开进水开关，给水箱充水，并保持溢流状态，使水位恒定。 3． 检查下游阀门全关时，各个测压管和总压管的液面是否处于同一水平面上。如不平，则需排气调平。
4． 核对设备编号。记录有关常数。
5． 开启下游阀门，待水流恒定后，再进行数据的量测，并登录到数据记录表的相应位置。
6． 改变阀门开度，待水流恒定后，重复上述步骤，并按序登录数据。本实验要求做二个流量。
7． 检查数据记录表是否有缺漏？是否有数据明显地不合理？若有此情况，进行补正。
8． 根据量测数据用坐标纸案一定比例绘出测压管水头线及总水头线。 9． 阅读思考问题，作简要回答。 五、实验数据记录 仪器编号： ，
有关常数：量水箱断面积S 0大=（365*235）mm 2，S 0小=（365*45）mm 2。 管道直径：d A ＝，d B ＝ ，d c ＝ mm ， d D ＝ 。
表1 实验数据记录表格
表2 实验数据处理表格
七、实验思考题
1. 为什么测压管开口方向应与流速垂直，而总压管（测速管）开口方向则应迎着流速方向？
2. 使用能量方程时，为什么上下游断面都必须选在渐变流段中？ 3. 总水头线沿程是否下降？为什么？而测压管总水头线有时下降有时上升？
4. 为什么在实验中要反复强调保持水流恒定的重要性？ 八、实验注意事项
1. 尾阀开启一定要缓慢，并注意测压管中水位的变化，不要使测压管水面下降太多，以免空气倒吸入管路系统，影响实验进行。 2. 每次改变流量，量测必须在水流恒定后方可进行。
3. 流速较大时，测管水面会有脉动现象，读数时要读取时均值。 4. 实验结束后，关闭电源开关、拔掉电源插头。
实验五 伯努利方程实验
一、 实验目的
1．观察液体在管道中流动时能量守恒和转化的物理现象
2．测绘玻璃水管管路上的测压管水头及总水头线 3．学习用比托管和体积法测量流速的技能。
4．验证流体定常流的伯努利方程。 二、实验原理
1．在实验管路中沿水流方向取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)
p νp ν
Z 1+1+1=Z i +i +i +h
W 1-i
ρg 2g ρg 2g
2
2
选好基准面，从已设置的各截面的测压管中读出
Z +
p
ρg 值, 测出通过管路的
ν2
流量, 即可计算出截面平均流速ν及动压2g ，从而可得到各截面测管水头和总水头。
对于无黏性流体来说其各项水头之和（即总水头）是不变的，是一个常数。对于黏性流体来说，各项水头不但可以有变化，或互相转化，而且总水头也必然不，沿流向降低。
2．毕托管利用测压管和总压管（测速管）测得总水头和测管水头之差 – 速
度水头，可用来测量流场中某点的流速，即u =
图1 毕托管测速原理
三、实验装置
实验装置如图2所示，在自循环恒定管道流上串联变截面圆管和弯管。在A ，B ，C ，D 四个断面管壁上的不同位置各接出四个毕托管，其中的测压管接在管壁上，总压管迎着来流方向放置在管轴处。管中流速可用尾阀来调节，设置专用量水箱进行流量的量测。
图2 实验装置示意图
伯努利实验组件相关参数值（如图所示, 单位：mm ）
图3 伯努利实验组件相关参数
四、实验步骤
1． 认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。查阅用测压管量测压强、毕托管测流速的原理和步骤。
2． 对照实物了解仪器设备的使用方法和操作步骤，做好准备工作后，启动抽水机，打开进水开关，给水箱充水，并保持溢流状态，使水位恒定。 3． 检查下游阀门全关时，各个测压管和总压管的液面是否处于同一水平面上。如不平，则需排气调平。
4． 核对设备编号。记录有关常数。
5． 开启下游阀门，待水流恒定后，再进行数据的量测，并登录到数据记录表的相应位置。
6． 改变阀门开度，待水流恒定后，重复上述步骤，并按序登录数据。本实验要求做二个流量。
7． 检查数据记录表是否有缺漏？是否有数据明显地不合理？若有此情况，进行补正。
8． 根据量测数据用坐标纸案一定比例绘出测压管水头线及总水头线。 9． 阅读思考问题，作简要回答。 五、实验数据记录 仪器编号： ，
有关常数：量水箱断面积S 0大=（365*235）mm 2，S 0小=（365*45）mm 2。 管道直径：d A ＝，d B ＝ ，d c ＝ mm ， d D ＝ 。
表1 实验数据记录表格
表2 实验数据处理表格
七、实验思考题
1. 为什么测压管开口方向应与流速垂直，而总压管（测速管）开口方向则应迎着流速方向？
2. 使用能量方程时，为什么上下游断面都必须选在渐变流段中？ 3. 总水头线沿程是否下降？为什么？而测压管总水头线有时下降有时上升？
4. 为什么在实验中要反复强调保持水流恒定的重要性？ 八、实验注意事项
1. 尾阀开启一定要缓慢，并注意测压管中水位的变化，不要使测压管水面下降太多，以免空气倒吸入管路系统，影响实验进行。 2. 每次改变流量，量测必须在水流恒定后方可进行。
3. 流速较大时，测管水面会有脉动现象，读数时要读取时均值。 4. 实验结束后，关闭电源开关、拔掉电源插头。