化工原理伯努利試驗

1、化工原理伯努利試驗一、實驗?zāi)康?、熟悉流動流體中各種形式機械能及其互相轉(zhuǎn)換的關(guān)系；2、掌握伯努利方程；3、理解壓頭損失與流速的關(guān)系。二、根本原理 流體流動時具有三種形式的機械能，即位能、靜壓能和動能。這三種形式的能量是可以互相轉(zhuǎn)換的。 對于不可壓縮的理想流體管內(nèi)定態(tài)流動，如沒有外功參加，任一截面上，盡管三種形式的機械能會因管路條件改變而有所不同，但其總和是相等的。Bernoulli方程描繪了這一關(guān)系。式中各項能量均以單位質(zhì)量流體為衡算基準，單位為J/kg 假設(shè)管內(nèi)流動的是實際流體，由于存在粘性，流動過程中有一局部機械能將用于抑制流動阻力而轉(zhuǎn)化為熱，這局部機械能是不能恢復(fù)的，因此任兩個截面間機械

2、能總和不等，其差額就是流體因抑制流動阻力而損耗的機械能能量損失，此時，Bernoulli方程取如下形式：式中各項能量均以單位質(zhì)量流體為衡算基準，單位為J/kg 假設(shè)以單位重量流體為衡算基準 三者合計為總壓頭，Hf稱為壓頭損失。它們都可以用測壓管某一段液柱高度來表示，單位為m。 式中z稱為位壓頭，稱為靜壓頭，稱為動壓頭，三、實驗裝置 整個裝置由高位槽、透明測量管和測壓管三局部組成。 透明測量管由小透明管、大透明管和彎管三段組成。在測量管的適當位置安裝了四根測壓管10，測壓管與透明管的連接采用活動測頭12，活動測頭一端伸入透明測量管，端部的取壓小孔中心線與透明管的中心線處于同一程度面，其另一端與測

3、壓管相連接，活動測頭可以旋轉(zhuǎn)，使取壓孔可以在程度面上旋轉(zhuǎn)360度，以便測取同一截面上的靜壓頭和動壓頭。小管內(nèi)徑d1=16mm，大管內(nèi)徑d2=22mm，彎管內(nèi)徑d3=16mm。 第4個取壓點位置比第3個低70mm。一準備工作 1、檢查流體靜止時，各測壓管的水位是否一致， 如有氣泡，應(yīng)用吸球吸去，如標尺讀數(shù)不一致，應(yīng)予調(diào)整。 2、合閘開泵，如水泵不轉(zhuǎn)動或有異聲，應(yīng)即停電檢查。 3、將調(diào)節(jié)閥全開，高位槽應(yīng)仍有溢流，如無溢流，應(yīng)將回流閥3適當關(guān)小，以保證液位恒定。 4、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥8，準備完畢。二實驗步驟及考慮題 1、調(diào)節(jié)閥8全閉，旋轉(zhuǎn)取壓孔，觀察并記錄各取壓管液位高度Ha?？紤]題：1旋轉(zhuǎn)取壓孔時，液位

4、高度有無變化？這一現(xiàn)象說明什么？Ha的物理意義是什么？2各測壓管高度是否一樣？應(yīng)不應(yīng)該一樣？ 2、開動水泵，將調(diào)節(jié)閥開至某一較小開度，將取壓孔正對水流方向，觀察并記錄各測壓管液位Hb，并將擺頭9旋轉(zhuǎn)，用量筒和秒表測定此時水的體積流量，測量二次，取其平均值。考慮題：1Hb的物理意義是什么？2為什么同一點HaHb？為什么間隔 高位槽越遠，差值(Ha-Hb)越大？這一差值的物理意義是什么？ 3、閥門開度不變，將取壓孔旋至與水流方向垂直，觀察并記錄各測壓管液位Hc?？紤]題：1閥門開度未變，為什么各測壓管液位下降？ (HbHc)代表什么壓頭？2比較各點的(HbHc)，可以說明什么問題？3H2c可能大于H1c，如何解釋？ 4、將調(diào)節(jié)閥開至最大，取壓孔正對水流方向，觀察并記錄測壓管液位Hd，并測量此時水的體積流量方法同2?？紤]題：1與Hb比較，流速增加，動壓頭應(yīng)增大，為什么液位反而下降？2比較同一點的(HaHb)和(HaHd)的大小，可以說明什么問題？ 5、調(diào)節(jié)閥開度不變，取壓孔垂直于水流方向，觀察并記錄測壓管內(nèi)液位He?？紤]題： 對同一點，比較(HbHc)和(HdHe)的大小，說明什么問題？五、實驗結(jié)果分析 1、在直角坐標紙上，以縱坐標表示壓頭，橫坐標表示測點間隔 ，把各點在不同流量下的位能、勢能位能+靜壓能和總能位能+靜壓能+動能以及能量損失以壓頭