流體靜力學(xué) 中國(guó)石油大學(xué)(華東)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE5實(shí)驗(yàn)一、流體靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾羁?．掌握用液式測(cè)壓計(jì)測(cè)量流體靜壓強(qiáng)的技能；2．驗(yàn)證不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程，加深對(duì)位置水頭、壓力水頭和測(cè)壓管水頭的理解；3.觀察真空度（負(fù)壓）的產(chǎn)生過(guò)程，進(jìn)一步加深對(duì)真空度的理解；4．測(cè)定油的相對(duì)密度；5．通過(guò)對(duì)諸多流體靜力學(xué)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析，進(jìn)一步提高解決靜力學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。二、實(shí)驗(yàn)裝置1、在圖1-1-1下方的橫線上正確填寫實(shí)驗(yàn)裝置各部分的名稱本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示。1.測(cè)壓管；2.帶標(biāo)尺的測(cè)壓管；3.連通管；4.通氣閥；5.加壓打氣球；6.真空測(cè)壓管；7.截止閥；8.U型測(cè)壓管；9.油柱；10.水柱；11.減壓放水閥圖1-1-1

2、說(shuō)明1．所有測(cè)管液面標(biāo)高均以標(biāo)尺（測(cè)壓管2）零讀數(shù)為基準(zhǔn)；2．儀器銘牌所注、、系測(cè)點(diǎn)B、C、D標(biāo)高；若同時(shí)取標(biāo)尺零點(diǎn)作為靜力學(xué)基本方程的基準(zhǔn)，則、、亦為、、；3．本儀器中所有閥門旋柄均以順管軸線為開。三、實(shí)驗(yàn)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(xué)基本方程形式之一：（1-1-形式之二：（1-1b）式中——被測(cè)點(diǎn)在基準(zhǔn)面以上的位置高度；——被測(cè)點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)，用相對(duì)壓強(qiáng)表示，以下同；——水箱中液面的表面壓強(qiáng)；——液體重度；——被測(cè)點(diǎn)的液體深度。2.油密度測(cè)量原理當(dāng)U型管中水面與油水界面齊平（圖1-1-2（1-1-另當(dāng)U型管中水面和油面齊平（圖1-1-即（1-1-圖1-1-2圖1-由（1-1-2）、（1-代入式（1-1-2（1-1-根據(jù)式（1-1-4），可以用儀器（不用額外尺子）直接測(cè)得四、實(shí)驗(yàn)要求填空1．記錄有關(guān)常數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置編號(hào)No.5各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)尺讀數(shù)為：=2.1；=-2.9；=-5.9；基準(zhǔn)面選在標(biāo)尺（測(cè)壓管2）零讀數(shù)；=-2.9；=-5.9；2．分別求出各次測(cè)量時(shí)，A、B、C、D點(diǎn)的壓強(qiáng)，并選擇一基準(zhǔn)驗(yàn)證同一靜止液體內(nèi)的任意二點(diǎn)C、D的()是否為常數(shù)？以時(shí)為例：，，則C、D的()為常數(shù)。3．求出油的重度。=83304．測(cè)出6#測(cè)壓管插入小水杯水中深度。=4.055．完成表1-1-1及表1-1-五、實(shí)驗(yàn)步驟填空1．搞清儀器組成及其用法。包括：1）各閥門的開關(guān)；2）加壓方法關(guān)閉所有閥門（包括截止閥），然后用打氣球充氣；3）減壓方法開啟箱底減壓放水閥們11放水；4）檢查儀器是否密封加壓后檢查測(cè)壓管1,2,8的液面高程是否恒定。若下降，表明漏氣，應(yīng)查明原因并加以處理。2．記錄儀器編號(hào)、各常數(shù)。3．實(shí)驗(yàn)操作，記錄并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，見表1-1-1和表1-1-24．量測(cè)點(diǎn)靜壓強(qiáng)。1)打開通氣閥4(此時(shí))，記錄水箱液面高標(biāo)和測(cè)壓管的液面標(biāo)高(此時(shí))；2)關(guān)閉通氣閥4及截止閥8，加壓使之形成，測(cè)記及；3)打開減壓放水閥11，使之形成(要求其中一次，即)，測(cè)記及。5．測(cè)出測(cè)壓管6插入小水杯中的深度。6．測(cè)定油的相對(duì)密度。1)開啟通氣閥4，測(cè)記；2)關(guān)閉通氣閥4，打氣加壓()，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(cè)記及(此過(guò)程反復(fù)進(jìn)行3次)。3)打開通氣閥4，待液面穩(wěn)定后，關(guān)閉所有閥門；然后開啟減壓放水閥11降壓()，使U形管中的水面與油面齊平(圖1-1-3)，測(cè)記(此過(guò)程亦反復(fù)進(jìn)行3次)六、注意事項(xiàng)（填空）1．用打氣球加壓、減壓需緩慢，以防液體溢出及油滴吸附在管壁上；打氣后務(wù)必關(guān)閉打氣球下端閥門，以防漏氣。2．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置的氣密性要求保持良好。表1-1-1流體靜壓強(qiáng)測(cè)量記錄及計(jì)算表實(shí)驗(yàn)條件次序水箱液面測(cè)壓管2液面壓力水頭測(cè)壓管水頭110.8510.8508.7513.7516.7510.8510.85110.8517.756.915.6520.6523.6517.7517.75210.8527.5016.6525.430.433.427.527.5（其中一次）110.807.25-3.555.1510.1513.157.257.25210.755.40-5.353.38.311.35.45.40310.651.00-9.65-1.13.96.911.00表1-1-2條件次序水箱液面測(cè)壓管2液面且U型管中水面與油水交界面齊平110.6521.3510.710.720.85210.6521.4510.8310.6521.3010.65且U型管中水面與油面齊平110.608.751.851.88210.558.651.9310.508.601.9七、問(wèn)題分析1．同一靜止液體內(nèi)的測(cè)壓管水頭線是根什么線?測(cè)壓管水頭就是實(shí)驗(yàn)中的，即測(cè)壓管液面到基準(zhǔn)液面的垂直高度，測(cè)壓管水頭線就是測(cè)壓管水頭液面連線，由實(shí)驗(yàn)可知，同一靜止液體內(nèi)的測(cè)壓管水頭線是根直線。2．當(dāng)時(shí)，靜壓儀中的真空區(qū)域有哪些？即表1-1-1中最后一行數(shù)據(jù)，依此進(jìn)行分析：（1）測(cè)壓管、連通管、水箱中水體為連通的，故以測(cè)壓管所在液面1cm作水平線，該線為等大氣壓線，則以上提及部位在水平線以上位置為真空區(qū)域;（2）在右側(cè)U形測(cè)壓管區(qū)域，液面以下9.65cm處上部為真空區(qū)域，該高度與水箱內(nèi)相等，與真空測(cè)壓管高于燒杯液面高度相等；（3）在真空測(cè)壓管中高于燒杯9.65cm的區(qū)域?yàn)檎婵諈^(qū)域。3．若再備一根直尺，試采用另外最簡(jiǎn)便的方法測(cè)定。在右側(cè)U形管區(qū)域，以右側(cè)油水界面為基準(zhǔn)，左側(cè)的水的高度與右側(cè)油的高度之比即水的重度與油的重度之比，即，量出即可。4．如測(cè)壓管太細(xì)，對(duì)測(cè)量結(jié)果將有何影響?會(huì)出現(xiàn)毛細(xì)現(xiàn)象，若用同一根管測(cè)