图2-1伯努利实验装置流程图
1-转子流量计2-移动框架 3-排污阀 4-流量调节阀1 5-储水箱 6-实验导管7-循环泵 8-进口调节阀2 9-水箱放水调节阀3 10-溢流管 11-稳压水槽12-水泵开关盒13-标尺 14-压头测量管
图2-2 实验导管结构图
实验装置的流程如图2-1所示。液体油稳压水槽流入实验导管，途径直径分别为19、32和19mm的管子，再经过一个19mm内径弯管，最后排除出设备。流体流量由出口调节阀调节。流量从转子流量计测定之。
实验前，先将水充满低位储水箱，然后关闭泵的出口阀和试管导管出口调节阀，并将水灌满稳压流水水箱，最后，设法排尽系统中的气泡。
实验时，先启动循环水泵，然后依次开启出口阀和调节阀，水由低位储水箱被送入稳压溢流水箱。流经试验导管后再返回低位储水箱中。流体流量可由试验管出口调节阀控制。泵
出口阀控制溢流水箱的溢流量，以保持水箱内液面恒定，从而保证流动体系在整个实验过程中维持稳定流动。
四、实验方法
1、非流动体的机械能分布及其转换
演示时，将泵的出口阀和试验导管出口的调节阀全部关闭，系统内的液体处于静止状态。此时，可观察到：试验导管上的所有的测压管中的水柱高度都是相同的，且其液面与溢流水箱内的液面平齐。
2、流动体系的机械能分布及其转换
启动循环水泵，将泵出口阀逐渐开启，调节流量至溢流水箱中有足够的溢流水溢出。缓慢地开启试验导管的出口调节阀，使导管内水开始流动，各测压管中的水柱高度将随之开始发生变化。可观察到：各截面上的水柱高度差随着流体流量的增大而增大。这说明，当流量加大时，流体流过导管各截面上的流速也随之加大。这就需要更多的静压头转化为动压头，表现为每对测压管的水柱高度差加大。同时，各对测压管的右侧管中水柱高度则随流体流量增大而下降，这说明流体在流动过程中，能量损失与流体流速成正比。流速愈大，流体在流动过程中能量损失亦愈大。
实验Ⅰ：
实验一 流量计校核实验
一、实验目的
1．了解孔板流量计、文丘里流量计的构造、原理、性能及使用方法。 2．掌握流量计的标定方法。
3．测定节流式流量计的流量系数C，掌握流量系数C随雷诺数Re的变化规律。 4．学习合理选择坐标系的方法。
5．学习对实验数据进行误差估算的具体方法。
二、实验原理
流体通过节流式流量计时在流量计上、下游两取压口之间产生压强差，它与流量有如下关系：
Vs?CA02?P上－P下??采用正U形管压差计测量压差时，流量Vs与压差计读书R之间关系有： (1) Vs?CA02gR??A??1?
?式中： Vs 被测流体（水或空气）的体积流量，m3/s； C 流量系数（或称孔流系数），无因次； A0 流量计最小开孔截面积，m2，A0=(π/4)d02； P上－P下 流量计上、下游两取压口之间的压差，Pa；? 被测流体（水或空气）的密度，Kg/m3；
?A U形管压差计内指示液的密度，Kg/m3；
?１ 空气的密度，Kg/m3；
R U形管压差计读数，m； 式3-1也可以写成如下形式：
(1a) C ? V s
A02gR(?A??1)若采用倒置U形管测量压差：
?P上－P下＝gR?
（忽略空气对测量的影响）则流量系数C与流量的关系为：
C ? VsA 02gR
用体积法测量流体的流量Vs，可由下式计算：
V s ? V
103??t (2)
(3) (4)
式中：Vs 水的体积流量，m3/s； △t 计量桶接受水所用的时间，s；
A 计量桶计量系数；
△h 计量桶液面计终了时刻与初始时刻的高度差，mm，△h=h2-h1； V 在△t时间内计量桶接受的水量，L。
改变一个流量在压差计上有一对应的读数，将压差计读数 R和流量Vs绘制成一条曲线即流量标定曲线。同时用式（1a）或式（2）整理数据可进一步得到流量系数C—雷诺数Re的关系曲线。
du ? (5)
V??h?ARe?
式中：d—实验管直径，m； u—水在管中的流速，m/s。
?三、实验内容
1、以涡轮流量计为基准，对孔板流量计进行校核，并绘制校核曲线。 2、以转子流量计为基准，对孔板流量计进行校核，并绘制校核曲线。
实验二 离心泵特性曲线测定
一、实验目的
1. 了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作； 2. 掌握离心泵特性曲线测定方法。
二、基本原理
离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵
的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量V之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。
1．扬程H的测定与计算
在泵进、出口取截面列柏努利方程：
2u2?u12p2?p1H??Z2?Z1??g2g
式中：p1,p2——分别为泵进、出口的压强 N/m2 u1, u2——分别为泵进、出口的流量m/s
ρ——流体密度 kg/m3
g——重力加速度 m/s2
当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为：
''p2?p1H??g
由上式可知：只要直接读出真空表和压力表上的数值，就可以计算出泵的扬程。 2．轴功率N的测量与计算
轴的功率可按下式计算：
N?0.94?w 式中，N—泵的轴功率，W
w—电机输出功率，W
由上式可知：测定泵的轴功率，只需测定电机的输出功率，乘上功率转换中的倍率即可。 3．效率η的计算
泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体自泵得到的功，轴功率N是单位时间内泵从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。
泵的有效功率Ne可用下式计算： Ne=HVρg 故
η=Ne/N=HVρg/N 4．速改变时的换算
泵的特性曲线是在指定转速下的数据，就是说在某一特性曲线上的一切实验点，其转速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量的变化，