伯努利方程验证—压力水头线及总水头线绘制

伯努利方程验证—压力水头线及总水头线绘制
一、实验目的
在设有不同管径的管路系统中，测量其压力水头，流速水头并绘制压力水头线及总水头线，从而定性的验证伯努利方程式。

二、实验装置（设备简图）
三、实验原理
过水断面的能量由位能、压能、动能三部分组成。

水流在不同管径、不同高程的管路中流动时，三种能量不断地相互转化。

沿管内水流方向取10个过流断面。

测压管中水位显示的是位能和压能之和，既伯努利方程中之前两项：g
p
Z ρ+
，测速管中水位显示的是位能、压能、动能之和。

既伯努利方程方程中三项之和g
g p Z 22
υρ+
+。

列出这些断面的伯努利方程式： =+++=++-212
2
2222111122w h g
g P Z g g P Z υαρυαρ =
212-+++
w i
i i i h g
g P Z υαρ （1） 式（1）中，212-+++
w i
i i i h g
g P Z υαρ 为相应断面对某一基准面的总比机械能：21-w h 为1至i 断面间单位重量流体的水头损失。

如果测出管路中的流量V q ，便可计算出各个过流断面中的i υ，从而可以算出g
i i 22
υα来；
各个过流断面的g
p Z i
ρ+
值可以直接从测压管中读出数值来。

这样就可以绘出该管路系统的
压力水头线及总水头线。

四、实验步骤
（1）开动水泵，将供水箱内的水抽至高位水箱；
（2）高位水箱开始溢流后，调节实验管道进水阀2、出水阀1，使测压管、测速管中水位在测量范围之内。

（3）待测压管、测速管中的水位稳定后读出相应数值并记录，同时测量相应的流量值。

（4）调节进水阀及出口阀门，改变流量，依上共测10次。

（5）实验过程中，始终应保持微小溢流。

（6）如测试过程中规律不符，有两种可能：一是连接橡皮管中有气泡，可不断用手挤捏橡皮管，使气泡排出；二是测速管测头上挂有杂物，可转动测头使水流将杂物冲掉。

五、数据记录
设备参数：
d1=d2=17mm d3=d4=d6=d7=29mm d5=15mm d8=d9=17mm
L1-2=30mm L2-3=21mm L3-4=20mm L4-5=11mm
L5-6=20mm L6-7=20mm L7-8=21mm L8-9=23mm
计算步骤：
六、绘制压力水头线及总水头线
从实验结果计算表的十组数据中选出一组来，按一定比例尺以管路长度L为横坐标，以压力水头线急总水头线为纵坐标。

在方格纸上绘制压力水头线及总水头线。

七、实验结论与误差分析
八、思考题
（1）压力水头线和总水头线的变化趋势有何不同？
（2）当流量增加和减少时，压力水头线有什么变化？
伯努利方程验证-水头线绘制
实验指导与报告
学院专业班级
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吉林大学。