伯努利方程实验 伯努利方程实验

流体流动时，有三种机械能:势能、静压能和动能，它们可以相互转化。在无摩擦损失的重力管道中，任意两段的机械能之和相等。在有摩擦损失的重力管道中，任意两个截面的总机械能之差为摩擦损失。上海寻求教育，www.mmaan.com安排

对于理想流体，在系统的任意截面，虽然三种机械能不一定相等，但这三种机械能之和是常数。对于实际的流体，由于内耗，当流体通过摩擦转化为热能时，会损失一部分机械能。所以对于实际流体，任意两个截面上的机械能之和不相等，两者之差就是能量损失。

管道某一截面的各种机械能可用测压管中一段液柱的高度来表示。流体力学中，用来表示各种机械能的液柱高度称为“压头”。分别称为潜在水头、动态水头、静态水头和损失水头。机械能可以用压力计中液柱的高度来表示。当测压管口与流向平行时，液柱高度表示静压能；当测压管的管口朝向流体流动方向时，液柱的高度代表动能和静压能之和，二者之差为动能。

在实验中，通过测量不同直径和不同位置的压力计中流体的液面高度，反映了摩擦损失的存在以及动能和静压能之间的相互转化。

实验中要注意的是，只有当皮托管、测压管及其连接管充满被测液体，即满足连续条件时，才有可能测出真值；否则，如果其中有气体柱，压力测量将会失真，导致误差。误差值与空气柱的高度和位置有关。对于非堵塞气泡，虽然没有误差，但如果不排除，可能会在实验过程中成为堵塞气柱，影响测量精度。

检查方法是将皮托管放在静水中，检查皮托管的全压孔和静压孔连接的两个压力表的液位是否齐平。如果气体已经排出，无论如何摇动塑料连接管，两个测量管的液位总是齐平的。如果测压管内有气体，则水柱因测压中有气泡而膨胀，使测压不准确。排气测压管的一端连接到一个静止的小水箱，装有玻璃管的另一端升高到略高于水箱的水面。静止后，看看液位是否与水箱中的水面齐平，这意味着通风口是干净的。

至于为什么要在恒定水位的条件下进行实验，那是因为水箱的水位代表了管道中各点的势能。当流速变化时，利用机械能守恒方程，只能计算势能不变。？这是为了保证整个系统处于稳定的流动状态。如果水位变化，液体势能自然变化，会影响液体流速和流量。上海寻找www.mmaan.com

伯努利方程实验装置