实验一    伯努利方程

一、 实验目的

1．理解液体的静压原理

2．验证伯努利方程

3．验证液体在流动状态下压力损失与速度的关系

二、 实验仪器

伯努利方程实验装置

三、 实验原理

伯努利方程是流体动力学中一个重要的基本规律，是能量守恒定律在流体力学中的具体应用。主要反映液体在恒定流动时压力能、位能和动能三者之间的关系，即在任一截面上这三种能量形式之间可以互相转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。

理想液体的伯努利方程为： 

实际液体的伯努利方程为：

当液体处于静止状态时，液体内任一点处的压力为：这是液体静力学基本方程式。

四、 实验装置

伯努利试验仪主要由实验导管、稳压溢流槽和四对测压管所组成。实验导管为一水平装置的变径圆管，沿程分四处设置测压管。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（压力能）和冲压头（压力能、位能和动能三者之和）。

实验装置的流程如图1所示。液体由稳压槽流入实验导管，途径A点、B点、C点、D点直径分别为15mm、34mm、15mm、15mm的管子，最后排出设备。液体流量由出口调节阀调节。流量由流量计读出。

五、 实验步骤

实验前，先缓慢开启进水阀，将水充满稳压溢流水槽，并保持有适量溢流水流出，使槽内液面平稳不变。最后，设法排尽设备内的空气泡，否则会干扰实验现象和测量的准确性。

1.关闭实验导管出口调节阀，观察和测量液体处于静止状态下各测试点（A、B、C和D四点）的压力，验证液体的静压原理。并设定此处的水位高度为基准面。

2.开启实验导管出口调节阀，保持稳压溢流水槽有适量溢流水流出，观察比较液体在流动情况下的各测试点的压头变化。

3.缓慢调节实验导管的出口调节阀，测量液体在不同流量下的各测试点的静压头、动压头和损失压头，并记录下各项数据。

4.实验结束后，应先关闭进水的总阀门，然后再开大出口调节阀，排尽稳压溢流水槽内的水。

六、 实验数据

液体种类：水        温度：  20 ℃

导管内径：d_A= 15 mm    dB= 34 mm    dC= 15 mm    dD=15 mm

实验系统的总压力：H=

D点的势能位置H₀=-16cm

A、B、C三点的势能位置H₀=0

七、整理实验数据，分析并回答问题

1．用伯努利方程解释测点压头变化原因。

2．用数据和图像分析压损—速度平方的关系。

 

第二篇：第五组伯努利实验

伯努利实验报告

班级：机械1104

               组员：蒋龙陈、李俊韬、刘介、祝千皓、  甄文龙

实验报告

一、实验材料

         电吹风、乒乓球、一张白纸

二、     实验过程

一开始我们是想拿乒乓球做实验的，将乒乓球置于一短管中，将电吹风风口置于管口，保持电吹风平稳，然后调节电吹风挡数，希望看到乒乓球上升，可是实验失败了，乒乓球没有移动。我们总结了几个原因：1.乒乓球太重，上下压力差不足以带动它。2.电吹风风力不够大。3.电吹风风口离乒乓球有点远。

之后我们采取了第二种方法，用白纸取代乒乓球，将电吹风风口置于白纸的上方，打开开关，发现白纸由垂直状态缓缓上升，最后接近水平。

三、实验分析

1.伯努利原理：

丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前，水力学所采用的基本原理，其实质是流体的机械能守恒。即：动能+重力势能+压力势能=常数。其最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv^2+ρgh=C，这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv1^2+ρgh1=p2+1/2ρv2^2+ρgh2

需要注意的是，由于伯努利方程是由机械能守恒推导出的，所以它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。

伯努利方程：

伯努利方程就是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。我们所做的实验证明了伯努利原理的推论，同时证明了伯努利方程。

四、实验分工

蒋龙陈：参与实验并写实验报告

李俊韬：实验操作

刘介：参与实验负责摄影

甄文龙：参与实验

祝千皓：准备实验器材