化工实验
报告
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伯努利方程式实验
太原师范学院
实 验 报 告
Experimentation Report of Taiyuan teachers College
报告内容
一、实验目的 四、实验方法
二、实验原理 五、实验记录及数据处理
三、实验仪器及材料 六、误差分析及讨论
系部: 化学系 年级: 大四 课程:化工实验
姓名: 学号: 日期:2012/10/10
项目:伯努利方程式实验
一、实验目的:
1.通过实验,加深对伯努利方程式及能量之间转换的了解。
2.观察水流沿程的能量变化,并了解其几何意义。
3.了解压头损失大小的影响因素。
二、实验原理:
在流体流动过程中,用带小孔的测压管测量管路中流体流动过程中各点的能量变化。当测压管的小孔正对着流体的流动方向时,此时测得的是管路中各点的pu2h动压头和静压头的总和,即 ,,Ag,g2
当测压管的小孔垂直于流体的流动方向时,此时测得的是管路中各点的静压p
h,B头的值,即 。 将在同一流量下测得的hA、hB值描在坐标上,,g
可以直观看出流速与管径的关系。
比较不同流量下的hA值,可以直观看出沿程的能量损失,以及总能量损失
与流量、流速的关系。通过hB的关系曲线,可以得出在突然扩大、突然缩小处动能与静压能的转换。
三、实验装置:
1.设备参数:大管内径,21.2mm,左小管内径,12.9mm,右小管内径,13.4mm
2.装置:水箱,调节阀门,水泵,高位槽,水位计,活动测头
四、实验步骤:
(1)准备工作:
?水箱中加水至80%。
?检查水泵转动是否灵活(可采用板动风叶的办法转动水泵),感觉灵活后,合
上水泵电源。如未检查,合上电源开关后水泵不动,应立即停电检查。 ?检查零流速时,各水位计高度是否一致,如不一致,可能是水位计或活动测头内有气泡,应用吸耳球吸除,如吸气后仍不一致,则是标尺高矮不一致,应调整标尺固定螺钉。实验现场不便调整时,则应记下零位误差,在数据中扣除。 ?检查当阀门全开时,上水箱是否有溢流,若无溢流应适当关小回流阀门,使上水箱保证有溢流。
?检查摆头是否灵活。
(2)准备工作完毕后,调节阀门,变更流量使水流稳定后,读取各点的总压头及静压头。
(3)用量筒量取一段时间内水流的体积,以此为依据,计算体积流量。
五、实验注意事项:
1.测记压头读数时,必须保持水位恒定。
2.注意测压管内无气泡时,方可开始读数。
3.测压管液面有波动时,读数取平均值为宜。
4.阀门开关要缓慢,否则影响实验结果。
六、数据记录与处理
1、实验数据记录
各测头水位(mm) 流量(L/s) 序号 测头指向 体积时间流量
1 2 3 4 5 6 (mL) (s) (L/s)
正对 522 461 435 410 388 328
1 垂直 426 375 395 382 279 201 1000 28.7 0.03484
正对 529 484 448 420 401 341
2 垂直 440 399 380 370 295 226 1000 19.6 0.05102
正对 538 501 460 432 423 371
3 垂直 469 426 412 398 327 260 1000 15.2 0.06579
正对 550 516 478 453 446 386
4 垂直 509 452 427 404 360 296 1000 13.1 0.07634
正对 573 548 502 496 487 452
5 垂直 554 530 493 484 463 417 1000 11.2 0.08929
正对 582 557 518 513 508 473
6 垂直 533 503 509 503 449 405 1000 10.4 0.09615 流量为零时的测
头水位(mm) 649 646 645 645 645 642 测头位置(mm) 80 430 760 1260 1430 1690
2、 实验数据处理
各测头水位(mm) 流量(L/s) 测头序号 体积时间流量指向 1 2 3 4 5 6 (mL) (s) (L/s)
正对 518 460 435 410 388 331
1 垂直 422 374 395 382 279 204 1000 28.7 0.03484
正对 525 483 448 420 401 344
2 垂直 436 398 380 370 295 229 1000 19.6 0.05102
正对 534 500 460 432 423 374
3 垂直 465 425 412 398 327 263 1000 15.2 0.06579
正对 546 515 478 453 446 389
4 垂直 505 451 427 404 360 299 1000 13.1 0.07634
正对 569 547 502 496 487 455
5 垂直 550 529 493 484 463 420 1000 11.2 0.08929
正对 578 556 518 513 508 476
6 垂直 529 502 509 503 449 408 1000 10.4 0.09615 测头位置
(mm) 80 430 760 1260 1430 1690
测头水位/mm伯努利方程600
550
500
450
400
350
300
250
200
80430760126014301690
七、误差分析
(1)不同流量时的动能比较。
同一管径下,流量大时,动能较大。
(2)同一流量时不同管径上动能比较。
同一流量下,管径小的动能大。
(3)总压头线沿程和变化。
总压头随管程增加而减小,且在管径小时总压头减小程度大,而在管径大时总压头减小程度小。
(4)总压头损失与流量的关系。
随流量增大,流量损失增大。
(5)突然扩大、突然缩小处得能量转换。
突然扩大处,动能部分转变为静压能;突然缩小处,静压能部分转变为。
在实验过程中,有时测压管液面有波动,则读取的是平均值且读数时存在误差,那么会对实验结果带来误差;测流体流量时用的是量筒和秒表在读数时都存在误差;仪器本身存在系统误差。