流体流动能量转换实验报告

实验一 柏努利实验一、实验目的1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换，验证流体静力学原理和柏努利方程。

2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化，确定两者之间的关系。

二、基本原理流动的流体具有三种机械能：位能、动能和静压能，这三种能量可以互相转换。

在没有摩擦损失且不输入外功的情况下，流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。

在有摩擦而没有外功输入时，任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。

流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示，取流动系统中的任意两测试点，列柏努利方程式：∑+++=++f h p u g Z P u g Z ρρ2222121122对于水平管，Z 1=Z 2，则 ∑++=+f h p u p u ρρ22212122若u 1=u 2, 则P 2<P 1；在不考虑阻力损失的情况下，即Σh f =0时，若u 1=u 2, 则P 2=P 1。

若u 1>u 2 , p 1<p 2；在静止状态下，即u 1= u 2= 0时，p 1=p 2。

三、实验装置及仪器图2－2 伯努利实验装置图装置由一个液面高度保持不变的水箱，与管径不均匀的玻璃实验管连接，实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。

水的流量由出口阀门调节，出口阀关闭时流体静止。

四、实验步骤及思考题3、关闭出口阀7，打开阀门3、5，排出系统中空气；然后关闭阀7、3、5，观察并记录各测压管中的液压高度。

思考：所有测压管中的液柱高度是否在同一标高上？应否在同一标高上？为什么？4、将阀7、3半开，观察并记录各个测压管的高度，并思考：（1）A、E两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？（2）B、D两管中，C、D两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？5、将阀全开，观察并记录各测压管的高度，并思考：各测压管内液位高度是否变化？为什么变化？这一现象说明了什么？五、实验数据记录.液柱高度 A B C D E阀门关闭半开全开实验二 雷诺实验一、实验目的1、 观察流体在管内流动的两种不同型态，加强层流和湍流两种流动类型的感性认识；2、掌握雷诺准数Re 的测定与计算；3、测定临界雷诺数。

液压传动实验报告姓名：陈国庆学号：0806110902班级：机械1107班实验一 伯努利方程实验一、实验目的要求1．验证流体恒定流动时的总流伯努利方程； 2．进一步掌握有压管流中，流动液体能量转换特性；3．掌握流速、流量、压强等动水力学水流要素的实际量测技能。

二、实验原理实际流体在做稳定管流时的总流伯努利方程为：2211122212f12p p z z h g 2g g 2g-αυαυ++=+++ρρ选测压点⑴～⒁，从相应各测压管的水面读数测得z+p/r 值，并分别计算各测点速度水头，并将各过流断面处速度水头与z+p/r 相加，据此，可在管流轴线图上方绘制出测压管水头线P-P 和总水头线E-E (见图2-1)。

液体流动时的机械能，以位能、压力能和动能三种形式出现，这三种形式的能量可以互相转换，在无流动能量损失的理想情况下，它们三者总和是一定的。

伯努利方程表明了流动液体的能量守恒定律。

对不可压缩流体恒定流动的理想情况，总流伯努利方程可表示为：2211122212p P z z C g 2g g 2gαυαυ++=++=ρρ (C 为常数)对实际液体要考虑流动时水头损失，此时方程变为：2211122212f12p p z z h g 2g g 2g-αυαυ++=+++ρρ2f1h -为1、2两个过流断面间单位重量流体的水头损失。

三、实验方法和步骤：1．选择实验管B 上的⑴～⒁十四个过流断面，每个过流断面对应有一根测压管。

2．开启水泵。

使恒压水箱溢流杯溢流，关闭节流阀31后，检查所有测压管水面是否平齐(以工作台面为基准)。

如不平，则应仔细检查，找出故障原因(连通管受阻、漏气、有气泡) ，并加以排除，直至所有测压管水面平齐。

3．打开节流阀31，观察测压管○1～○14的水位变化趋势，观察流量增大或减小时测压管水位如何变化。

4．当节流阀31的开度固定后，记测各测压管液位高度(即pz g+ρ的值)，同时测量出实验管B 中的流量。

不可压缩流体恒定流能量方程实验报告(共8篇)不可压缩流体恒定流能量方程(伯努利)实验不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺里方程）实验实验人：徐俊卿、郑仁春、韩超、刘强一、实验目的要求1、验证流体恒定总流的能量方程；2、通过对动水力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性；3、掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。

二、实验装置本实验的装置如图1.1所示。

图1.1 自循环伯诺里方程实验装置图1.自循环供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.溢流板；5.稳水孔板；6.恒压水箱；7.测压计；8.滑动测量尺；9.测压管；10.实验管道；11.测压点；12.毕托管；13.实验流量调节阀。

说明：本仪器测压管有两种：1、毕托管测压管（表1.1中标*的测压管），用以测读毕托管探头对准点的总水头H?(?Z?p?)H(?Z??)2g，须注意一般情况下H?与断面总水头?2g不同（因一般u2p?2u??），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；2、普通测压管（表2.1未标*者），用以定量量测测压管水头。

实验流量用阀13调节，流量由体积时间法（量筒、秒表另备）、重量时间法（电子称另备）或电测法测量（以下实验类同）。

三、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n个过水断面。

可以列出进口断面（1）至另一断面(i)的能量方程式(i?2,3,??,n) Z1?p1a112g2Zipiai?i2g2hw1iZ?p取a1?a2??an?1，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出值，测出通2过管路的流量，即可计算出断面平均流速?及2g，从而即可得到各断面测压管水头和总水头。

四、实验方法与步骤1、熟悉实验设备，分清哪些测压管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。

2、打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。

如不平则需查明故障原因（例连通管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。

第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。

2. 通过实验验证理论知识，提高实验技能。

3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法，培养动手能力。

4. 学会运用实验数据进行分析，提高数据处理能力。

二、实验内容本次实验共分为三个部分：流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。

1. 流体流动阻力实验实验目的：测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系，将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较；测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。

实验原理：流体在管道内流动时，由于摩擦作用，会产生阻力损失。

阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。

实验中通过测量不同流量下的压差，计算出摩擦系数和局部阻力系数。

实验步骤：1. 将水从高位水槽引入光滑管，调节流量，记录压差。

2. 将水从高位水槽引入粗糙管，调节流量，记录压差。

3. 改变流量，重复步骤1和2，得到一系列数据。

4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。

实验结果与分析：通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线，与理论公式进行比较，验证了流体流动阻力实验原理的正确性。

2. 精馏实验实验目的：1. 熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法。

2. 了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况。

3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。

4. 测定部分回流时的全塔效率。

5. 测定全塔的浓度分布。

6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

实验原理：精馏是利用混合物中各组分沸点不同，通过加热使混合物汽化，然后冷凝分离各组分的方法。

精馏塔是精馏操作的核心设备，其结构对精馏效率有很大影响。

实验步骤：1. 将混合物加入精馏塔，开启加热器，调节回流比。

2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。

3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。

4. 绘制浓度分布曲线。

实验结果与分析：通过实验数据，计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标，并与理论值进行了比较。

中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：2014.12.11 成绩：班级：石工12-09学号：12021409姓名：陈相君教师：李成华同组者：魏晓彤，刘海飞实验二、能量方程（伯诺利方程）实验一、实验目的1．验证实际流体稳定流的能量方程；2．通过对诸多动水水力现象的实验分析，理解能量转换特性；3．掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。

二、实验装置本实验的装置如图2-1所示。

图2-1 自循环伯诺利方程实验装置1. 自循环供水器；2.实验台；3. 可控硅无极调速器； 4 溢流板； 5. 稳水孔板；6. 恒压水箱 ；7. 测压机 ； 8滑动测量尺； 9. 测压管 ； 10. 试验管道 ； 11.测压点 ； 12 皮托管 ； 13. 试验流量调节阀说明本仪器测压管有两种：（1） 皮托管测压管 （表2-1中标﹡的测压管），用以测读皮托管探头对准点的 总水头 ；（2） 普通测压管 （表2-1未标﹡者），用以定量量测 测压管水头 。

实验流量用阀13调节，流量由 调节阀13 测量。

三、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。

可以列出进口断面（1）至另一断面（i ）的能量方程式（i =2,3,…,n ）i w i i ii h gv p z gp z -+++=++122221111αγυαγ取12n 1a a a ==⋅⋅⋅==，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值，测出 透过管路的流量 ，即可计算出 断面平均流速 ，从而即可得到 各断面测压管水头和总水头 。

四、实验要求1．记录有关常数 实验装置编号 No._4____均匀段1d = 1.40 -210m ⨯；缩管段2d = 1.01-210m ⨯；扩管段3d =2.00-210m ⨯； 水箱液面高程0∇= 47.6 -210m ⨯； 上管道轴线高程z ∇= 19 -210m ⨯ （基准面选在标尺的零点上）2．量测（pz γ+）并记入表2-2。

1一、实验目的1.熟悉流体在流动过程中各种能量和压头的概念及其转换关系，加深对伯努利方程的理解；2.观察流体流速随管径变化的规律。

二、实验原理1.总压头的分析:总压头为测压管压头与流速压头之和，任意两截面间的能量方程为：21,2111222222--++=++f H gv g p Z g v g p Z ρρ图15-1所示实验装置中，从实验可以观测到B 截面的总压头低于A 截面的总压头，这符合伯努利方程。

2.A 、B 截面间压强压头的分析：由于A 、B 两截面处于同一水平位置，B 截面面积比A 截面面积大。

所以B 截面处的流速比A 截面处小。

设流体从A 截面流到B 截面的压头损失为H f,A-B ,在A 、B 两截面间列伯努利方程。

BA f BB B A A A H gv g p Z g v g p Z -+++=++,2222ρρBA Z Z =B A f BA AB H gv g v g p g p ---=-,2222ρρ即A 、B 两截面处的压强压头之差，决定于g g B A 2222νν-和H f,A-B 。

当gg BA 2222νν-大于H f,A-B 时，压强压头的增值为正，反之，压强压头的增值为负。

3.C 、D 截面间压强压头的分析：出口阀全开时，由于C 、D 截面积相等,所以C 、D 两截面处的流速相等，即流速压头相等；设流体从C 截面流到D 截面的压头损失为H f,C-D ，在C 、D 两截面间列伯努利方程。

DC f DD D C C C H gv g p Z g v g p Z -+++=++,2222ρρgv g v DC 2222=D C f D C CD H Z Z gp g p ---=-,ρρ即C 、D 两截面压强压头之差，决定于(Z C -Z D )和H f,C-D 。

当(Z C -Z D )大于H f,C-D时，压强压头能量转换实验2的增值为正，反之，压强压头的增值为负。

实验13 流体机械能转换实验—、实验目的1.1熟悉流动流体中各种能量和压头的概念及其相互转换关系，进一步理解伯努利方程的含义；1.2 观察流体的变化规律；1.3 观察各项压头的变化规律。

二、基本原理2.1 流体能量的形式流体在流动时有3种机械能，即位能、动能、压强能。

这3种能量是可以相互转换的。

当管路条件改变时，它们会自行转化。

如果是理想流体，因不存在因摩擦和碰撞而产生的机械能损失，因此同一管路的任何两个截面上，尽管3种机械能彼此不一定相等，但这3种机械能的总和是相等的。

对实际流体来说，因为存在内摩擦，流动过程中总有部分机械能因摩擦和碰撞而损失，即转化为热能。

转化为热能的机械能在管路中是不能恢复的，因此对实际流体来说，两个截面上的机械能的总和不相等，两者之差就是流体在这两个截面之间因摩擦和碰撞转化成为了热的机械能，即机械能损失。

2.2 液体柱表示流体机械能流体机械能可用测压管中的一段液体柱的高度来表示。

在流体力学中，把表示各种机械能的流体柱高度称之为“压头”。

表示位能的称为位压头，表示动能的称为动压头，表示压力能的称为静压头，表示已消失的机械能的称为损失压头。

当测压管上的小孔（即测压孔的中心线）与水流方向垂直时，测压管内的液位高度即为静压头，它反映测压点处液体的压强大小。

测压孔处液体的位压头则由测压孔的几何高度决定。

当测压孔由上述方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此上升，所增加的液位高度即为测压孔处液体的动压头，它反映出该点水流动能的大小。

这时测压管内液位总高度则为静压头与动压头之和。

任何两个截面上，位压头、动压头、静压头三者总和之差即为损失压头，它表示流体流过这两个截面之间的机械能的损失。

三、实验装置的基本情况（流程图见图一）不锈钢离心泵 WB50/025 型低位槽 700×453×496 材料不锈钢高位槽 445×445×500 材料有机玻璃实验测试导管的结构尺寸见图二中标绘四、实验的操作方法：1.将低位槽灌有一定数量的蒸馏水，关闭离心泵出口调节阀门及实验测试导管出口调节阀门而后启动离心泵。

实验二 伯努利实验一、实验目的流动流体所具有的总能量是由各种形式的能量所组成，并且各种形式的能量之间又相互转换。

当流量在导管内作定常流动时，在导管的各截面之间的各种形式机械能的变化规律，可由机械能衡算基本方程来表达。

这些规律对于解决流体流动过程的管路计算、流体压强、流速与流量的测量，以及流体输送等问题，都有着十分重要的作用。

本实验采用一种称之为伯努利试验仪的简单装置，实验观察不可压缩流体在导管内流动时的各种形式机械能的相互转化现象并验证机械能衡算方程（伯努利方程）。

通过实验加深对流体流动过程基本原理的理解。

二、实验原理l 、不可压缩的流体在导管中作稳定流动，系统与环境又无功的交换，若以单位质量流体为衡算基准，其机械能守恒方程式为：∑+++=++fhp u g z p u g z ρρ2222121122（1）式中，u l 、u 2 ——分别为液体管道上游的某截面和下游某截面处的流速，m·s -1；P 1、P 2 ——分别为流体在管道上游截面和下游截面处的压强，Pa ；z l 、z 2 ——分别为流体在管道上游截面和下游截面中心至基准水平的垂直距离，m ； ρ ——流体密度，Kg·m -3；∑h f ——流体两截面之间消耗的能量，J·Kg -1。

若以单位重量为衡算基准，机械能守恒方程式又可以表达为：∑+++=++fHgp gu z gp gu z ρρ2222121122 m 液柱（2）式中，z l 、z 2 ——液体的位压头，m 液柱；∑H f ——流动系统内因阻力造成的压头损失，m 液柱。

2、理想流体在管内稳定流动，若无外加能量和损失，则可得到：ρρ2222121122p u g z p u g z ++=++（3）式（3）表示1kg 理想流体在各截面上所具有的总机械能相等，但各截面上每一种形式的机械能并不一定相等，但各种形式的机械能之和为常数，能量可以相互转换。

实验一 伯努利方程实验一、实验目的（1）了解在不同情况下，流动流体中各种能量间相互转换关系和规律，加深对伯努利方程的理解；（2）观测流动流体阻力的表现。

二、实验原理（1）流体在流动中具有三种机械能，即位能、动能、静压能，这三种能量是可以相互转换的，当管路条件改变时（如位置、高低、管径、大小），它们便发生能量转换；（2）对于理想流体，因为不存在因摩擦而产生的机械能损失，因此，在同一管路中的任何两个截面上的三种机械能尽管彼此不一定相等，但各截面上的这三种机械能的和总是相等的；（3）对于实际流体，在流动过程中有一部分机械能因摩擦和碰撞而损失（不能恢复），转化为热能，因此各截面上的机械能总和是不相等的，两者的差就是流体在这两截面之间因摩擦和湍动转化为热能的机械能，即损失能量；（4）流体的机械能衡算，以单位质量（1kg ）流体为衡算基准，当流体在两截面之间稳定流动且无外功加入时，伯努利方程的表达形式为 式中z —— 位压头（m 流体柱）； —— 静压头（m 流体柱）； —— 动压头（m 流体柱）。

三、实验设备及流程 1. 实验装置流程如图3-1所示，实验设备由玻璃管、测压管、活动测压头、水槽、循环水泵等组成。

水槽中的水通过循环水泵将水送到高位槽，并由溢流口保持一定水位，然后流经玻璃管中的各测点，再通过出口阀A 流回水箱，由此利用循环水在管路中流动观察流体流动时发生能量转化及产生能量损失。

活动测压头的小管端部封闭，管身开有小孔，小孔位置与玻璃管中心线平齐，小管又与测压管相通，转动活动测压头就可以测量动、静压头。

管路分成四段，由大小不同的两种规格的玻璃管组成。

C gv g p z =++22ρg Pρ22v2. 测压管当测压管上的小孔与水流方向垂直时，测压管内液位高度（从测压孔中心线算起）即为静压头，它反映测压点处液体的压强大小；当测压孔转为正对水流方向时，测压管内液位上升，所增加的液位高度即为测压孔处流体的动压头，它反映出该点水流动能的大小，这时测压管内液位高度为静压头+动压头。

第1篇一、实验目的本实验旨在通过泰勒-库埃特流实验，观察和分析流体在不同条件下从层流向湍流的转变过程，加深对流体力学中流态转变现象的理解。

通过实验，我们希望揭示流态转变的机理，并探讨影响转变过程的因素。

二、实验原理泰勒-库埃特流是一种在旋转容器中产生的流动现象，其特点是在容器中心形成一个旋转的涡旋。

当旋转速度增加时，流体从层流状态转变为湍流状态。

实验中，我们通过改变旋转速度、容器形状等参数，观察和分析流态转变过程。

三、实验设备与材料1. 旋转容器：圆柱形，直径约为20cm，高约为30cm。

2. 轴流泵：用于提供旋转容器内的旋转流动。

3. 激光测速仪：用于测量流体速度。

4. 摄像系统：用于记录流场图像。

5. 实验数据处理软件：用于分析实验数据。

四、实验步骤1. 将轴流泵连接到旋转容器上，并确保轴流泵旋转平稳。

2. 打开轴流泵，调节旋转速度，记录不同旋转速度下的流场图像。

3. 使用激光测速仪测量流体速度，记录不同旋转速度下的速度分布。

4. 分析实验数据，观察流态转变过程。

五、实验结果与分析1. 层流状态在低旋转速度下，流体呈现出层流状态。

此时，流场中的涡旋形状规则，速度分布均匀。

通过激光测速仪测量，可以发现流体速度沿半径方向呈线性分布。

2. 过渡状态随着旋转速度的增加，流体开始出现波动，涡旋形状逐渐变得不规则。

此时，流体进入过渡状态。

过渡状态中，流场中的涡旋相互交织，速度分布出现局部峰值。

3. 湍流状态当旋转速度进一步增加时，流体进入湍流状态。

此时，涡旋形状复杂，速度分布呈现随机性。

通过摄像系统观察，可以发现流场中存在大量的小涡旋，这些小涡旋相互碰撞、合并，使得流体运动更加复杂。

4. 流态转变机理根据实验结果，我们可以得出以下结论：（1）旋转速度是影响流态转变的关键因素。

随着旋转速度的增加，流体的惯性力逐渐增强，导致流场中涡旋的形成和演变。

（2）容器形状也会对流态转变产生影响。

圆柱形容器中，涡旋形成较为规则；而方形容器中，涡旋形状较为复杂。

中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：2014.12.11 成绩：班级：石工12-09学号：12021409姓名：陈相君教师：李成华同组者：魏晓彤，刘海飞实验二、能量方程（伯诺利方程）实验一、实验目的1．验证实际流体稳定流的能量方程；2．通过对诸多动水水力现象的实验分析，理解能量转换特性；3．掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。

二、实验装置本实验的装置如图2-1所示。

图2-1 自循环伯诺利方程实验装置1. 自循环供水器；2.实验台；3. 可控硅无极调速器； 4 溢流板； 5. 稳水孔板；6. 恒压水箱 ；7. 测压机 ； 8滑动测量尺； 9. 测压管 ； 10. 试验管道 ； 11.测压点 ； 12 皮托管 ； 13. 试验流量调节阀说明本仪器测压管有两种：（1） 皮托管测压管 （表2-1中标﹡的测压管），用以测读皮托管探头对准点的 总水头 ；（2） 普通测压管 （表2-1未标﹡者），用以定量量测 测压管水头 。

实验流量用阀13调节，流量由 调节阀13 测量。

三、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。

可以列出进口断面（1）至另一断面（i ）的能量方程式（i =2,3,…,n ）i w i i ii h gv p z gp z -+++=++122221111αγυαγ取12n 1a a a ==⋅⋅⋅==，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值，测出 透过管路的流量 ，即可计算出 断面平均流速 ，从而即可得到 各断面测压管水头和总水头 。

四、实验要求1．记录有关常数 实验装置编号 No._4____均匀段1d = 1.40 -210m ⨯；缩管段2d = 1.01-210m ⨯；扩管段3d =2.00-210m ⨯； 水箱液面高程0∇= 47.6 -210m ⨯； 上管道轴线高程z ∇= 19 -210m ⨯ （基准面选在标尺的零点上）2．量测（pz γ+）并记入表2-2。

不可压缩流体恒定流能量方程（伯努利方程）实验一、实验背景1726年，伯努利通过无数次实验，发现了“边界层表面效应”：流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。

为纪念他的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。

伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系，即在水流或气流里，如果速度大，压强就小，如果速度小，压强就大。

1738年，在他的最重要的著作《流体动力学》中，伯努利将这一理论公式化，提出了流体动力学的基本方程，后人称之为“伯努利方程”。

书中还介绍了著名的伯努利实验、伯努利原理，用能量守恒定律解决了流体的流动问题，这对流体力学的发展，起到了至关重要的推动作用。

伯努利简介丹尼尔伯努利（Daniel Bernouli,1700～1782），瑞士物理学家、数学家、医学家，被称为“流体力学之父”。

1700年2月8日生于荷兰格罗宁根，1782年3月17日逝世于巴塞尔。

他是伯努利这个数学家族（4代10人）中最杰出的代表，16岁时就在巴塞尔大学攻读哲学与逻辑，后获得哲学硕士学位。

17～20岁时，违背家长要他经商的愿望，坚持学医，并于1721年获医学硕士学位，成为外科名医并担任过解剖学教授。

他在父兄熏陶下最后仍转到数理科学。

伯努利在25岁时应聘为圣彼得堡科学院的数学院士，8年后回到瑞士的巴塞尔，先任解剖学教授，后任动力学教授，1750年成为物理学成教授。

他还于1747年当选为柏林科学院院士，1748年当选为巴黎科学院院士，1750年当选英国皇家学会会员。

在1725～1749年间，伯努利曾十次荣获法国科学院的年度奖。

除流体动力学这一主要领域外，丹尼尔·伯努利的研究领域极为广泛，他的工作几乎对当时的数学和物理学的研究前沿的问题都有所涉及。

他最出色的工作是将微积分、微分方程应用到物理学，研究流体问题、物体振动和摆动问题，因此他被推崇为数学物理方法的奠基人．二、实验目的要求1．验证流体恒定总流的能量方程；2．通过对动水力学诸多水力现象的实验分析，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性；3．掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。

实验名称：流体机械能转换学院：环境与化学工程学院专业：化学工程与工艺班级： 14化工02班姓名：胡海明学号： 21404070217指导教师：赵亚梅日期： 2016年11月16日 化工原理实验报告流体机械能转换一．实验目的1.研究流体各种形式能之间的关系及转化，加深对能量转化概念的理解。

2.深入了解伯努利方程的意义。

二．实验原理利用伯努利方程进行测量和计算三．实验装置及流程实验前，先关闭试验管出口调节阀，并将水灌满流水槽，然后开启调节阀，水由进水管流入流水槽，流经水平安装的实验导管后，实验导管排出水和溢流出来的水直接排入下水管道。

流体流量由试验导管出口阀控制。

进水管调节阀控制溢流水槽内的溢流量，以保持槽内液面稳定，保证流动系统在整个实验过程中维持稳定流动。

实验装置图四．实验步骤（一）演示1.静止流体机械能的分布及转换将实验导管出口阀全部关闭，与便于观察（也可在测压管内滴入几滴红墨水），观察A、B、C、D点处测压管内液压柱高低。

2、一定流量下流体的机械能分布及转换缓慢调节进水管内调节阀，调节流量使流水槽中有足够的水溢出，在缓慢开启试验管出口调节阀，使导管内水流动，当观察到实验管中部的两支测压水柱略有差别，将流量固定不变，当各测压管的水柱高度稳定不变时，说明导管内流动状态稳定。

可开始观察实验现象。

3．不同流量下稳定流体机械能分布及装机转换连续缓慢的开启试验管的出口阀，调节出口阀使流量不断加大，观察A、B、C、D处测压管内液柱变化（二）实验改变流体流量进行两次实验，记录数据五.实验记录及数据处理1.实验基本参数D=2.5㎝d=1.5㎝2.实验数据记录及整理由伯努利方程计算可得各组机械能如下表伯努利方程Z1g+ += Z2g+ +由实验结果可得：Z1g+ +> Z3g+ +Z5g+ +> Z7g+ +Z2g+ +> Z4g+ +Z6g+ +> Z8g+ +由于实际流体在流动时存在阻力损失，因此Z1g+ += Z3g+ ++理想流体在管内稳态流动，若无外加能量和损失，则可得Z1g+ += Z3g+ +六.实验结果与讨论1.管内的空气泡会干扰实验现象，请问如何排除？答：减小流量，使测压管内的水溢出以排除气泡。

太原师范学院实 验 报 告Experimentation Report of Taiyuan teachers College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动压头和静压头的总和，即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头的值，即 。

将在同一流量下测得的hA 、hB 值描在坐标上，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gp gu h A ρ+=22g ph B ρ=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，13.4mm2.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：①水箱中加水至80%。

②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。

③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。

④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。

⑤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。

实验一 流体流动能量的测定在化工生产和实验研究中，经常碰到流体的流动和输送。

而流体流动和输送所具有的总能量是由各种能量所组成，并且各种形式的能量之间又可以相互转换。

当流体在管道内作稳定流动时，在管道的各截面之间的各种形式机械能的变化规律，可由流体机械能量衡算基本方程来表示。

这些规律对于解决流体流动过程的管路计算、流体压强、流速与流量的测量及流体输送等问题，都有十分重要的作用。

一、实验目的① 熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及其相互转化关系，加深对流 体能量衡算方程的理解。

② 观察各项能量或压头随流速的变化规律。

③ 验证流体静力学和动力学基本方程及流体机械能量衡算方程。

二、实验原理当不可压缩流体在管道内作稳定流动时，由于管路条件（如位置高低、管径大小）的变化，会引起流动过程中机械能的相应变化及相互转换。

若以单位质量流体为衡算基准，则对确定的系统流体从截面1-1流到截面2-2即可列出机械能量衡算方程式。

∑+++=++f 2222e 1211H gp 2g u Z H g p 2g u Z ρρ＋ （1.1）式中 Z ——流体的压头，m 液柱； u ——流体的平均流速（m •s -1）; p ——流体的压强（Pa ）； ρ——流体的密度（kg •m -3）；H e ——流动系统中泵对流体输入的能量（m ）； ∑H f ——流动系统中因阻力而消耗的能量（m ）；对于实际流体，由于具有粘性，存在内摩擦力，流体在流动中总有一部分机械能随摩擦和碰撞转化为热能而损耗了。

故对实际流体，任意两截面上的机械能总和并不相等，两者之差即为阻力损失。

当不可压缩流体能量衡算方程应用于各种具体情况时，可适当简化。

① 当流体为理想液体时，于是式（1.1）可简化为gp 2g u Z g p 2g u Z 22221211ρρ++=++ （1.2）该式即为柏努利（Bernolli ）方程。

对于理想流体，在系统内任一截面处，虽然三种能量不一定相等，但能量之和是守恒的。

流体力学动量定律实验报告流体力学动量定理实验动量定理实验一、概述动量定理指出:流体微团动量的变化率等于作用在该微团上所有外力的矢量和。

即某控制体内的动量在时间dt内的增量等于作用在控制体上所有外力在dt时间内的总冲量。

水射流冲击平板和内半球是用来验证动量定理的一个很好实例，本实验仪则采用水射流冲击平板通过称重系统测出冲击力。

二、实验目的:1(测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。

2(测定动量修正系数，以实验分析射流出射角度与动量力的相关性3(将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。

三、设备性能与主要技术参数1、该实验装置主要由:流量计、水泵、实验水箱、管嘴、蓄水箱和平衡秤等组成。

2、流量计采用LZS-15(60-600)L/h。

3、水泵为增压泵，最高扬程:10m，最大流量:10L/min，转速2800r/min，输入功率90W。

4、量器为平衡杆秤，上面刻度每小各格为2mm,称上平衡游码为150g。

5、实验水箱由有机玻璃制成，顶部装有称重装置，内部则有实验平板与管嘴，其中管嘴距平板距离为40mm，管嘴的内径为9mm。

6、蓄水箱由PVC板焊制而成。

容积:35L。

四、实验原理1、本实验装置给出计量杠杆为平衡杆称。

2、计算每个状态下的体积流量和质量流量体积流量QV通过转子流量计直接得出读数，质量流量QM,ρW?QV其中水的密度ρW可根据水温查得。

3、计算每个状态下水射流冲击模型的当地速度u。

由公式u0=Qv/A0 (m/s)计算管嘴出口处的水流速度，其中A0为喷嘴出口截面积(m2)。

在地心引力的作用下，水射流离开喷嘴后要减速，当水流射到模板上时，当地速度u应根据垂直向上抛运动的公式进行修正，即:u=?u20-2gs,式中s为从喷嘴出口到模板实际接触距离。

五、实验流程图自循环供水装置由增压水泵和蓄水箱组合而成。

水泵的开启、流量大小的调节均由阀门控制。

水流经供水管供给实验水箱，溢流水经回水管流回蓄水箱。

实验三能量转换演示的实验一．实验目的(1)熟悉流动流体具有的各类能量和压头的概念，了解它们之间的彼此转换关系，在此基础上，把握柏努利方程。

(2)把握流体在管内流动时流体阻力的表现形式二．实验内容和原理实验内容(1)测量几种情形下的压头，并作分析比较。

(2)测定管中水的平均流速和点C2、D1 处的点流速，并做比较。

实验原理(1)流体流动具有三种机械能：位能、动能、和静压能。

它们均能够用一段液柱高度来表示其大小，因此又称之为位压头、动压头和静压头。

(2)流体在流动进程中，由于管路情形的转变，如位置的高低，管径的大小或流经不同的管件等，这三种机械能彼此转化。

(3)理想流体的粘度为零，流动进程将不产生任何机械能损失，若是流体做稳固流动。

那么在同一管路中的任何两个截面上。

尽管这三种机械能各自大小不尽相同。

但其总和是相等的。

(4)实际流体的的粘度不为零，由于内摩擦力的作用，在流动进程中，部份机械能将转化成热能而损耗掉。

因此，不同的截面，总的机械能是不相等的，二者之差，即是阻力损失。

(5)因此在进行机械能衡算时，就必需将这部份机械能加在第二截面上去，其和才等于流体在第一截面的机械能总合。

单位流体在流动进程中的机械能衡算式，称之为柏努利方程。

三．主要仪器设备不锈钢离心泵 SZ-037 型低位槽 490×400×500 材料不锈钢高位槽 295×195×380 材料有机玻璃四．操作方式和实验步骤1.将低位槽灌有必然数量的蒸馏水，关闭离心泵出口调剂阀门及实验测试导管出口调剂阀门而后启动离心泵。

2.慢慢开大离心泵出口调剂阀当高位槽溢流管有液体溢流后，调剂导管出口调剂阀为全开位置。

3.流体稳固后读取A、B、C、D截面静压头和冲压头并记录数据。

4.关小导管出口调剂阀重复步骤。

5. 分析讨论流体流过不同位置处的能量转换关系并得出结果。

6. 关闭离心泵，实验终止。

五． 实验数据记录和处置A 截面的直径14mm ；B 截面的直径28mm ；C 截面、D 截面的直径14mm ；以D 截面中心线为零基准面（即标尺为-325mm ）Z D =0。