伯努利方程實驗報告

實驗一伯努利方程

一、實驗目的

1．理解液體的靜壓原理

2．驗證伯努利方程

3．驗證液體在流動狀態下壓力損失與速度的關係

二、實驗儀器

伯努利方程實驗裝置

三、實驗原理

伯努利方程是流體動力學中乙個重要的基本規律，是能量守恆定律在流體力學中的具體應用。主要反映液體在恆定流動時壓力能、位能和動能三者之間的關係，即在任一截面上這三種能量形式之間可以互相轉換，但三者之和為一定值，即能量守恆。

理想液體的伯努利方程為：

實際液體的伯努利方程為：

當液體處於靜止狀態時，液體內任一點處的壓力為：這是液體靜力學基本方程式。

四、實驗裝置

伯努利試驗儀主要由實驗導管、穩壓溢流槽和四對測壓管所組成。實驗導管為一水平裝置的變徑圓管，沿程分四處設定測壓管。每處測壓管由一對並列的測壓管組成，分別測量該截面處的靜壓頭（壓力能）和沖壓頭（壓力能、位能和動能三者之和）。

實驗裝置的流程如圖1所示。液體由穩壓槽流入實驗導管，途徑a點、b點、c點、d點直徑分別為15mm、34mm、15mm、15mm的管子，最後排出裝置。液體流量由出口調節閥調節。

流量由流量計讀出。

五、實驗步驟

實驗前，先緩慢開啟進水閥，將水充滿穩壓溢流水槽，並保持有適量溢流水流出，使槽內液面平穩不變。最後，設法排盡裝置內的空氣泡，否則會干擾實驗現象和測量的準確性。

1.關閉實驗導管出口調節閥，觀察和測量液體處於靜止狀態下各測試點（a、b、c和d四點）的壓力，驗證液體的靜壓原理。並設定此處的水位高度為基準面。

2.開啟實驗導管出口調節閥，保持穩壓溢流水槽有適量溢流水流出，觀察比較液體在流動情況下的各測試點的壓頭變化。

3.緩慢調節實驗導管的出口調節閥，測量液體在不同流量下的各測試點的靜壓頭、動壓頭和損失壓頭，並記錄下各項資料。

4.實驗結束後，應先關閉進水的總閥門，然後再開大出口調節閥，排盡穩壓溢流水槽內的水。

六、實驗資料

液體種類：水溫度： 20 ℃

導管內徑：da= 15 mm db= 34 mm dc= 15 mm dd=15 mm

實驗系統的總壓力：h=

d點的勢能位置h0=-16cm

a、b、c三點的勢能位置h0=0

七、整理實驗資料，分析並回答問題

1．用伯努利方程解釋測點壓頭變化原因。

2．用資料和影象分析壓損—速度平方的關係。