流體靜力學實驗報告中國石油大學

1、中國石油大學（華東）工程流體力學實驗報告實驗日期：績：班級： _學號： _ 姓名： 教師：同組者:實驗一、流體靜力學實驗一、 實驗目的：填空1掌握用液式測壓計測量 _流體靜壓強的技能；2. 驗證不可壓縮流體 靜力學基本方程加深對位置水頭、壓力水頭和測壓管水頭的理解；3. 觀察真空度（負壓）的產(chǎn)生過程，進一步加深對真空度_的理解；4. 測定_油_的相對密度；5. 通過對諸多 流體靜力學現(xiàn)象 的實驗分析，進一步提高解決 _靜力學實際問題 的能力。二、實驗裝置1在圖1-1-1下方的橫線上正確填寫實驗裝置各部分的名稱本實驗的裝置如圖所示。1一測壓管 ； 2.帶標尺的測壓管；3.連通管；4._通氣閥 ；

2、 5._加壓打起球 ； 6一真空測壓管 7_截止閥 ; 8. _ U形測壓管 ; 9_油柱;10. _ 水柱; 11. _減壓放水閥圖1-1-1 流體靜力學實驗裝置圖2、說明1 所有測管液面標高均以標尺(測壓管2) _零讀數(shù)為基準；2 儀器銘牌所注B、 C、 D系測點B、C、D標高；若同時取標尺零點作為靜力學基本方程_的基準，則B、 c、 d亦為ZB、ZC、ZD ；3 本儀器中所有閥門旋柄 _以順管軸線為開。三、實驗原理在橫線上正確寫出以下公式1 在重力作用下不可壓縮流體靜力學基本方程形式之一：z+p/ 丫 =const(1-1-1a)形式之二：p Po h(1-1b)式中z 被測點在基準面以

3、上的位置高度；p 被測點的靜水壓強，用相對壓強表示，以下同；p0 水箱中液面的表面壓強；液體重度；h被測點的液體深度。2.油密度測量原理當U型管中水面與油水界面齊平(圖1-1-2)，取其頂面為等壓面，有P01w hioH(1-1-2)另當U型管中水面和油面齊平(圖1-1-3)，取其油水界面為等壓面，則有Po2wH H即P02wh2wH(1-1-3)hi.” P01YHpoi圖 1-1-2Y由（1-1-2 ）、（ 1-1-3 ）兩式聯(lián)解可得:h2代入式（1-1-2 ）得油的相對密度doh1dowh1h2(1-1-4)根據(jù)式（1-1-4），可以用儀器（不用額外尺子）直接測得do。四、實驗要求填空1

4、 記錄有關常數(shù)各測點的標尺讀數(shù)為:實驗裝置編號No. 13cm ；cm ；cm ;基準面選在_帶標尺的測壓管0刻度處Zc = _ cm ；Zd =cm ；并選擇一基準驗證同一靜止液體內(nèi)的2.分別求出各次測量時， A、B、C、D點的壓強,任意二點C、D的（z衛(wèi)）是否為常數(shù)?答：由表1-1-1流體靜壓強測量記錄及計算表，選取標尺零點作為靜力學基本方程的基準時，可以看出同一靜止液體內(nèi)的任意二點C、D的（z衛(wèi)）值為常數(shù)。3 求出油的重度。N/m34 測出6#測壓管插入小水杯水中深度。h6= _ cm5 完成表1-1-1及表1-1-2。五、實驗步驟 填空1 搞清儀器組成及其用法。包括：1 ）各閥門的開關

5、；2）加壓方法關閉所有閥門（包括截止閥），然后用 打氣球 _充氣；3 ）減壓方法 開啟筒底閥 11放水；4）檢查儀器是否密封加壓后檢查 測管I、2、8液面高程是否恒定。若下降，表明漏氣，應查明原因并加以處理。2 記錄儀器編號、各常數(shù)。3. 實驗操作，記錄并處理實驗數(shù)據(jù)，見表1-1-1和表1-1-2。4. 量測點靜壓強。1）打開通氣閥4（此時po 0）,記錄水箱液面 標高 和測管2液面標高H （此時0 H ）；2）關閉一通氣閥4及截止閥8，加壓使之形成 po 0?,測記 及h ；PB3）打開 減壓放水閥 11,使之形成po0（要求其中一次 0?,即H B），測記 0及H。5測出測壓管6插入小水杯

6、中的深度。6. 測定油的相對密度 do。1）開啟通氣閥4,測記 0 ；2）關閉通氣閥 4，打氣加壓（p。 0?），微調(diào)放氣螺母使U形管中水面與油水交界面齊平（圖1-1-2），測記 0及H （此過程反復進行3次）。3）打開通氣閥4,待液面穩(wěn)定后，關閉所有閥門；然后開啟_放水閥 _11降壓（P00?）,使U形管中的水面與油面齊平 （圖1-1-3），測記P00（此過程亦反復進行 3次 ）。六、注意事項（填空）1 用打氣球加壓、減壓需緩慢，以防液體溢出及_油珠_吸附在管壁上；打氣后 務必關閉打氣球下端閥門，以防漏氣。要求保持良好。2 在實驗過程中，裝置的 氣密性表1-1-1流體靜壓強測量記錄及計算表實

7、驗條件次序水箱液面o /(cm)測壓管2液面h /(cm)壓力水頭測壓管水頭PaH0/(cm)PbHB/(cm)PcHC/(cm)PdHD/(cm)Zc -PC/(cm)ZD上/(cm)Po 01Po 012Po01(其中一次26.25Pb o)3表1-1-2油相對密度測量記錄及計算表條件次序水箱液面o /(cm)測壓管2液面h /(cm)h1H0/(cm)h1/(cm)h20H/(cm)h2/(cm)dooJwh1h2P00 且 U型管中水面與 油水交界面齊 平1/23Po0 且 U型管中水面與 油面齊平1/23七、問題分析1 同一靜止液體內(nèi)的測壓管水頭線是根什么線？答：測壓管水頭=位置水頭

8、+壓力水頭，即測壓管水頭包括位置水頭和壓力水頭，同靜止流體內(nèi)測壓管水頭線為一水平線。2當Pb 0時，靜壓儀中的真空區(qū)域有哪些?答：由所測數(shù)據(jù)可得：當pB 0時，水箱內(nèi)的真空區(qū)域為從帶標尺的測壓管內(nèi)的水面到水箱頂，即從 H= m到水箱頂?shù)乃鋮^(qū)域。3若再備一根直尺，試采用另外最簡便的方法測定do。答：讓水箱與外界連通，即p0 =0,記錄水面到油水界面的距離I水，油面到油水界面的、-.I 水距離I油，則do = 一。I油4 如測壓管太細，對測量結果將有何影響？答：如測壓管太細，測壓管內(nèi)液面的變化很難看清，使讀數(shù)誤差變大; 并且會有毛細管現(xiàn)象，使得管內(nèi)液面上升而導致實驗失敗。5過C點作一水平面，相對管1、2、8及水箱中液體而言，這個水平面是不是等壓面 哪一部分液體是同一等壓面 ？答：不是。1、2及水箱中的液體是同一等壓面。八、心得體會通過本次試驗，我學習并驗