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1、柏努力實驗,前言,文氏管是廣為流傳許多年的流體實驗裝置，當流體流經文氏管內的漸擴區、喉部等不同截面大小的區域，連結這些區域的壓力計便產生壓力差，測出壓力差即可求出流量。本項實驗設備需配合水桌使用。,設備介紹,文氏管設備入水口與水桌連接，由水桌提供實驗用水源。水由入水口進入設備，流經文氏管，再由出水口經由流量控制閥回流至水桌。流量控制閥為調整實驗所需的流量。,壓力計,安全閥,壓力計管路,文氏管主體,入水口， 連接水桌控制閥,出水口， 連接控制閥至流量量測水槽,實驗步驟,放置文氏管實驗設備於水桌上。 使用透明塑膠水管，連接文氏管實驗設備的入水口至水桌內沈水馬達的供水閥。 使用另一個透明塑膠水管，水
2、管一端連接文氏管實驗設備的出水口，另一端連接水桌上的流量水槽。 設定實驗設備兩端開口端的控制閥，大約開啟三分之一的位置。在此之前，需檢查壓力計上方的安全閥是在禁閉狀態。 開啟水桌的供水閥來使水流入文氏管內，清除壓力計各個管路內的殘存空氣（可輕彈管路，使空氣與水容易分離）。 關閉文氏管出水口的控制閥，此時空氣將被侷限在壓力計的上端。 適當地釋放壓力計上方的安全閥，使壓力計內的水柱高度維持約一半的高度。 關閉安全閥。 調整文氏管實驗設備兩端開口的控制閥，能獲得足夠的水量以進行實驗。,下圖顯示文氏管各部位的參考位置與標號,理想的壓力分佈,透過白努利公式 ， 可得到沿著文氏管各部位的理想壓力分佈，這些
3、數據乃以喉部速度頭的大小為基準，並將結果列於下表中：,實驗結果,把結果繪製於下方圖形,測量的壓力分佈,注意事項,水桌的水源必須隨時淹過沉水馬達，必須考量計算容積的水槽有滿水時，且水必須每2個月必須更換新水至少一次以上。 使用前，必須先確認地面和電源開關處是完全乾燥，若是有潮濕，避免使用，以防止觸電意外。 使用前，先確認電源插頭固定在110 電壓伏特的電源座上，在啟動電源開關前（啟動電源的開關在水桌的左正前上方處），先將文氏管本體的前後兩個控制閥完全關閉（入水和出水控制閥），文氏管的上方玻璃管的空氣進出控制閥栓緊。 啟動電源，此時沉水馬達啟動，但因此時入水控制閥完全關閉，所以水還未通過文氏管，先
4、轉開出水控制閥，再慢慢轉開入水控制閥，可以讓水通過文氏管，兩手同時控制入水和出水兩控制閥，以達到一穩定的水量。 此時，將文氏管的上方玻璃管的空氣進出控制閥稍微慢慢鬆開，可以讓玻璃管內外的空氣進出。,兩手再同時控制入水和出水兩控制閥，最後關緊出水控制閥，此時文氏管水位計的水位會不斷升高，因為文氏管內的空氣會經由空氣進出控制閥排出。 當文氏管水位計的軟管水位達到玻璃管內的同等高度時，將前控制閥關緊。 目前空氣進出控制閥還是鬆開的，可以將後控制閥稍微鬆開，此時文氏管水位計的軟管水位會同時慢慢下降，維持同一等水位，等水位同時下降到200 mm 水位標誌時，關閉後控制閥和空氣進出控制閥，此時確定已經所有軟管是在同一等位上。 再來控制文氏管本體的前後兩個控制閥，就可以控制流速和文氏管的水位壓力計的高度。 流速（m3/sec）是以流過的水容積（m3）除以所耗掉的時間(t)，就是通過文氏管的流速(m3/sec)。 水容積（m3）是有水位增加的高度乘上水槽的面積A，水位高度可以藉由浮標和高度標示尺觀察得到。 計算時間可以由馬錶讀出。,
