1、文丘里管實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案一、 實(shí)驗(yàn)原理1、在文丘里管收縮段和擴(kuò)張段，觀察壓力水頭、速度水頭沿程的變化規(guī)律，加深對(duì)伯努利方程的理解。2、了解文丘里流量計(jì)的工作原理。3、掌握文丘里管流量系數(shù)的測(cè)定方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、理想流體伯努利方程的驗(yàn)證文丘里管是在管路中安裝一段斷面急速變小，而后又逐漸恢復(fù)原來(lái)斷面的異徑管，如圖3所示。理想 總水 頭線 H h11 h1 h4 喉管圖3理想流體伯努利方程示意圖在收縮段，由于流體流動(dòng)斷面減小，因而流速增加，測(cè)壓管水頭連續(xù)下降，喉管處斷面最小，流速最大， 測(cè)壓管水頭因而最低；相反，在漸擴(kuò)管中流體流動(dòng)截面逐漸擴(kuò)大，流速減小，測(cè)壓管水頭也不斷得到恢復(fù)。這些現(xiàn)象都是由于流體

2、流徑文丘里管時(shí)，遵守連續(xù)性方程（常數(shù)） (1) 和伯努利方程（常數(shù)） (2)以上兩個(gè)方程表明，無(wú)論流體流動(dòng)過(guò)程中斷面幾何參數(shù)如何變化，所有斷面上的總水頭H和流量都保持不變，也就是說(shuō)流體流動(dòng)一直遵守著能量守恒和物質(zhì)守恒這兩個(gè)基本定律。上述現(xiàn)象和規(guī)律將在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)11根測(cè)壓管的液面變化加以驗(yàn)證。為了便于實(shí)驗(yàn)分析，現(xiàn)將公式(2)作如下變換，并以下標(biāo) 表示測(cè)壓管序號(hào)，例如 表示第四根測(cè)壓管即喉管。公式(2)可以寫(xiě)成 兩邊同除以, 并移項(xiàng)得(3)公式(1)可以寫(xiě)成所以 代入公式(3)得 (4) 公式(3)和公式(4)表明，測(cè)壓管水頭變化的相對(duì)值，完全決定于流動(dòng)斷面的幾何比例，從而進(jìn)一步揭示了斷面流速與測(cè)

3、壓管水頭之間的關(guān)系。我們根據(jù)公式(4)畫(huà)出測(cè)壓管水頭相對(duì)變化的理論曲線和實(shí)際曲線（分別為上式右項(xiàng)和左項(xiàng)），通過(guò)比較，兩者應(yīng)當(dāng)是一致的（橫坐標(biāo)為測(cè)壓管序號(hào)，縱坐標(biāo)分別為以上兩項(xiàng)）。2、流量系數(shù)的測(cè)定將公式(1)、(2)應(yīng)用于1、4兩斷面，可以得到前式代入后式得流量為 若以流量系數(shù) 表示阻力損失的影響，上式可以寫(xiě)成 （ml/s） (5)式中 儀器常數(shù)，為定值（）(6) 因此，在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得流量 和測(cè)壓管水頭 、，即可求得流量系數(shù)，一般在0.920.99之間。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、緩緩打開(kāi)進(jìn)水閥和針閥，使測(cè)壓管1、4的水面差達(dá)到最大，并適當(dāng)調(diào)節(jié)，觀察測(cè)壓管水頭的變化，理解伯努利方程的含義。2、讀取各測(cè)壓管水頭刻度，并按測(cè)壓管編號(hào)為序記入表內(nèi)。3、在讀取測(cè)壓管水頭的同時(shí)，用體積法測(cè)量流量，記入表內(nèi)。4、調(diào)節(jié)進(jìn)水閥和針閥，改變各測(cè)壓管讀數(shù)，并記錄各讀數(shù)和流量。5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)。二、實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)水槽水泵裝置圖文丘里管模型量筒水閥由于文丘里管的制作工藝比較復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)材料的文丘里管定制價(jià)格比較昂貴，經(jīng)過(guò)綜合考慮，我們打算制作一個(gè)簡(jiǎn)易文丘里管，具體設(shè)計(jì)如下：54321材料：玻璃管或者塑料管，軟件管用于連接