流體靜力學的綜合實驗

1、 流體靜力學的綜合實驗流體靜力學的綜合實驗實實 驗驗 一一(一一)實驗目的實驗目的1、掌握測壓管的計量方法，通過實驗進一步明確流體靜力、掌握測壓管的計量方法，通過實驗進一步明確流體靜力學基本方程的幾何意義和物理意義。學基本方程的幾何意義和物理意義。2、掌握、掌握U型測壓計及多管式測壓計的計量方法，計算有限容型測壓計及多管式測壓計的計量方法，計算有限容器內(nèi)的氣體壓強，進而測量未知液體的重度（酒精）。器內(nèi)的氣體壓強，進而測量未知液體的重度（酒精）。3、通過對壓強的計量，進一步明確流體力學的壓強單位。、通過對壓強的計量，進一步明確流體力學的壓強單位。 （二）實驗設(shè)備（二）實驗設(shè)備h1h2h3h4h5

2、h6h7r1r2r3r4r11 234 56 78 91011 1213 14Pr1CBA大水箱手搖曲板小水箱指示器Pa繩滑輪 圖圖1-1 流體靜力學綜合實驗裝置示意圖（圖中為流體靜力學綜合實驗裝置示意圖（圖中為 的狀態(tài)）的狀態(tài)） PaP實驗裝置如圖實驗裝置如圖1-1所示。所示。 大小水箱相連，搖動手搖曲柄通過小滑輪上大小水箱相連，搖動手搖曲柄通過小滑輪上升而下降，玻璃管升而下降，玻璃管1、2、3、4組成多管式測壓計，組成多管式測壓計，管管5與與6、7與與8、11與與12組成組成U型測壓計。重度型測壓計。重度r1 、r2 、r3、 r4的流體分別為水、空氣、酒精與水銀。的流體分別為水、空氣、酒

3、精與水銀。管管9、13為小水箱的水位計，且為小水箱的水位計，且9為為B點的測壓管，點的測壓管，13為為A點的測壓管。管點的測壓管。管10、14為大水箱的水位計，為大水箱的水位計，可以開閉排氣閥以調(diào)節(jié)大水箱的空氣量，進而使可以開閉排氣閥以調(diào)節(jié)大水箱的空氣量，進而使大水箱水面的壓強大水箱水面的壓強P0發(fā)生變化，亦使發(fā)生變化，亦使A、B、C三三點靜水壓強發(fā)生變化。點靜水壓強發(fā)生變化。（三）實驗原理及計算公式（三）實驗原理及計算公式 在質(zhì)量力僅有重力的情況下，處于靜止狀態(tài)的不可壓在質(zhì)量力僅有重力的情況下，處于靜止狀態(tài)的不可壓縮均質(zhì)流體的靜力學基本方程式為：縮均質(zhì)流體的靜力學基本方程式為： （11）式中

4、：式中：Z液體內(nèi)部一點相對于基準面的高度（液體內(nèi)部一點相對于基準面的高度（m） 液體內(nèi)部一點在壓強液體內(nèi)部一點在壓強P作用下沿測壓管所能上升的作用下沿測壓管所能上升的高度（高度（m） 常數(shù)rPZrP 液體在自由表面以下任意深度液體在自由表面以下任意深度h處的壓強公式為：處的壓強公式為： （12） P0液體自由表面的靜壓力液體自由表面的靜壓力Pa h液體內(nèi)部任意一點到自由表面的距離（液體內(nèi)部任意一點到自由表面的距離（m） r液體重度（液體重度（N/m3） rhPP0（四）實驗項目四）實驗項目 1、求、求A、B、C三點的靜壓強（用相對壓和絕對壓表示）三點的靜壓強（用相對壓和絕對壓表示） 2、求大水

5、箱內(nèi)的氣體壓強、求大水箱內(nèi)的氣體壓強 和和 的情況，記錄下各測壓計的的情況，記錄下各測壓計的讀數(shù)。讀數(shù)。 4、將小水箱再降到低位置，這時可得到、將小水箱再降到低位置，這時可得到 的情況，記的情況，記錄各測壓計的讀數(shù)。錄各測壓計的讀數(shù)。 5、將小水箱提到中間位置，打開排氣閥。實驗結(jié)束。、將小水箱提到中間位置，打開排氣閥。實驗結(jié)束。0PaP0PaP0PaP 實驗記錄表格（實驗記錄表格（） 讀讀 數(shù)數(shù) 1管讀數(shù)管讀數(shù)R1 2管讀數(shù)管讀數(shù)R2 液位差液位差h1= R1- R2 3管讀數(shù)管讀數(shù)R3 4管讀數(shù)管讀數(shù)R4 液位差液位差h2= R3- R4 5管讀數(shù)管讀數(shù)R5 6管讀數(shù)管讀數(shù)R6 液位差液位差h3= R5- R6 0PaP0PaP7管讀數(shù)管讀數(shù)R7 8管讀數(shù)管讀數(shù)R8 液位差液位差h4= R7- R8 9管讀數(shù)管讀數(shù)R9 10管讀數(shù)管讀數(shù)R10 液位差液位差h5= R9- R10 11管讀數(shù)管讀數(shù)R11 12管讀數(shù)管讀數(shù)R12 液位差液位差h6= R11- R12 13管讀數(shù)管讀數(shù)R13 14管讀數(shù)管讀數(shù)R14 液位差液位差h7= R13- R14 （六）數(shù)據(jù)整理六）數(shù)據(jù)整理 r1= r2= r3= r4= 大氣壓強大氣壓強Pa=（七）思考題（七）思考題 1、在什么情況下測壓管、在什么情況下測壓管9、