流体力学基础实验指导书
编写：张进
审核：何国毅、史卫成
南昌航空大学
飞行器工程学院飞行器设计与工程系
实验一 不可压缩流体定常流能量方程实验
（伯努利方程实验）
一、实验目的要求
1．验证不可压定常流的能量方程；
2．通过对流体动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的能量转换特性；
3．掌握流速、流量、压强等流体动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所示：
图１ 自循环能量方程实验装置图
l 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：
仪器测压管有两种：
① 用毕托管测压管探头对准测量处的轴心位置，测量该点的总水头H’（=
pu2pv2Z+），测得轴心处速度。须注意一般情况下H’与断面总水头H（=Z＋）???g2g?g2g不同（因一般u ≠ v），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；
② 普通测压管用以定量量测测压管水头（位置水头与压强水头之和）。
实验流量用阀13调节，流量由体积时间法或重量时间法测量。
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）
pavpavZ1＋1?11= Zi＋i?ii+hw
?g2g?g2g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Z+
22p值；测出?gav2通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v及，从而得到各断面测管水头和总水头。
2g四、实验方法与步骤
1．熟悉实验设备，分清哪些管是普通测压管，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。
3．打开调节阀13，观察思考：
1）测压水头线和总水头线的变化趋势； 2）位置水头、压强水头之间的相互关系； 3）流量增加或减少时测管水头如何变化？
4．调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量。 5．改变流量2次，重复上述测量。其中一次阀门开度大到使19号测管液面接近标尺零点。
6．收拾实验台，整理数据。
五、实验数据及整理
1．记录有关常数： d1??13.7mm d2??25.8mm
表1 不同工况下各测量点处实验数据记录
液柱高 序号 1 总压 9/10 静压 总压 11/12 静压 总压 13/14 静压 总压 15/16 静压 流量Q(m3/s) 2 3 4
表2 表1中 工况（流量Q= ）各测量点处的轴心速度和平均流速
测量处 9/10 项目 轴心点处速度Vp (m/s) 11/12 13/14 15/16 管内径（mm） 平均速度V （m/s） 速度水头(m) av22g 六、实验分析及讨论
1．测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？
2．流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？