实验一 柏努利方程

实验一柏努利方程实验一、实验目的1、加深理解柏努利方程的理论知识，掌握动能、静压能、位能之间的转换关系。2、分析并计算各测量点截面流速的大小。二、实验原理柏努利方程为：（）(1-1)1、流体流动时所具有的三项机械能：位能、动能、静压能是可以相互转换的，当管路条件改变时（如位置高低、管径大小等），它们便会自动转化。2、对于实际流体而言，因为存在粘性，产生流动阻力。3、上述几种机械能都可以用测压管中的液柱高度来表示（即压头）。位压头----H位，动压头----H动，静压头----H静，损失压头----H损。

4、当测压管上的导流小孔与水流方向垂直时，测压管内的液柱高度（从测压孔算起）为该点液体的静压头，它反映了该测压点处液体的压强大小。各测压点处的位压头由基准面决定。5、当测压管上的导流小孔正对流向时，测压管内的水柱将上升，此时所得的液柱高度为动压头和静压头之和，称为“冲压头”。即H冲=H动+H静或H动=H冲－H静6、在任何两个截面上，位压头、动压头、静压头总和的差值即为流体流过这两个截面间的损失压头。三、实验装置示意图

移动刻度尺各测压管连通口局部放大示意图冲压静压四、实验步骤与思考题1、关闭（流量计前）阀门，旋转测压管的导流小孔使其处于垂直或正对方向，液柱高度没有变化且在同一高度。这一现象说明什么？这一高度的物理意义是什么？2、当阀门半开时，将测压的导流小孔转到正对或垂直流向，观察并记录各测压管的液位高度H/，并思考：（1）各H/值的物理意义是什么？（2）对同一测压点来说，对应比较H与H/各值之差，并分析其原因。（3）为什么离水槽越远，H与H/的差值越大？

3、当阀门全开时，将测压的导流小孔转到正对或垂直流向，为什么各测压管的液位高度H//比阀门半开时液位高度H/变化更加明显？4、计算流量计前阀门半开或全开时，A点和C点所处截面的流速大小。五、原始数据记录表专业_______班级________、第___套装置、实验日期________同组实验者:________________________注：本装置中大管内径14.5mm，小管内径为12mm。

阀门开度全关半开流量计读数（l/h）全开流量计读数（l/h）测压孔方向正对流向垂流直向正对流向垂流直向正对流向垂流直向测压管液柱高度H（CmH2O）H冲H动H静H/冲H/动H/静H//冲H//动H//静测压管号ABCDE

实验二

雷诺实验一、实验目的

1、观察流体的流动型态和层流时流体在圆直管内的速度分布；2、掌握雷诺准数的测定和计算方法，确定临界雷诺数值。二、基本原理流体在圆形直管内稳定流动时有两种不同的流动型态，层流（滞流）和湍流（紊流）。当流体作层流时，其质点作平行于管轴的直线运动；湍流时流体质点在沿管轴流动的同时还作无规则的随机运动。雷诺准数是判断流动型态的依据，若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示：式中d——管子内径，m；

u——流速，m/s；

ρ——流体密度，kg/m3；

μ——流体的粘度，Pa·s。

一般认为，Re<2000时，流动型态为层流；Re>4000时，流动型态为湍流。Re在两者之间，流型不稳定，有时为层流，有时为湍流，与环境条件有关。三、实验装置

四、注意事项（1）为保证实验数据的正确性，应保持实验装置及周围环境的宁静。（2）流体的流量调节要缓慢、平稳。（3）墨水注入量控制适当。五、思考题1、根据雷诺实验测定的读数和观察流态现象，列举层流和湍流临界雷诺准数的计算过程，并提供数据完整的原始数据表。2、根据实验观察到的流态，层流和湍流临界雷诺准数值与公认值有无差距？原因何在？3、根据雷诺准数表示式，你认为在什么条件下可以只用流速来判断流动型态（如层流、湍流）？六、实验原始数据记录表实验数据水温________℃,玻璃管内径---14.5mm水的密度_______kg/m3,水的粘度_______Pa.s专业_______班级________、第___套装置、实验日期________同组实验者:______________________________