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： 成績： 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. 測壓管 ；2. 帶標尺的測壓管；3. 連通管 ；4.

2、通氣閥 ；5. 加壓打起球 ；6. 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） 零讀數為基準；2儀器銘牌所注、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、亦為、；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/=const （1-1-1a）形式之二： （1-1b）式中 被測點在基準面以上的位置高度；被測點的靜水壓強，用相對壓強表示，以下

3、同；水箱中液面的表面壓強；液體重度；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 （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，則有即 （1-1-3）圖1-1-2 圖1-1-3由（1-1-2）、（1-1-3）兩式聯解可得：代入式（1-1-2）得油的相對密度 （1-1-4）根據式（1-1-4），可以用儀器（不用額外尺子）直接測得。四、實驗要求 填空1記錄有關常數 實驗裝置編號No. 13 各測點的標尺讀數為：= 2.1 ； = -2.9 ； = -5.9 ；基準面選在 帶標尺的測壓管0刻度處 ； = -

4、2.9 ； = -5.9 ；2分別求出各次測量時，A、B、C、D點的壓強，并選擇一基準驗證同一靜止液體內的任意二點C、D的()是否為常數？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的任意二點C、D的()值為常數。3 求出油的重度。 = 8265.53 4 測出6#測壓管插入小水杯水中深度。 = 2.45 5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；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

5、加壓后檢查 測管 l、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。3實驗操作，記錄并處理實驗數據，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)，記錄 水箱液面 標高和測管2液面標高(此時)；2)關閉 通氣閥 4及截止閥8，加壓使之形成 ，測記及；3)打開 減壓放水閥 11，使之形成(要求其中一次 ，即)，測記及。5測出測壓管6插入小水杯中的深度。6測定油的相對密度。1)開啟通氣閥4，測記；2)關閉 通氣閥 4，打氣加壓( )，微調放氣螺母使U形管中水面與油水交界面齊平(圖1-1-2)，測記及(此過程反復進行3次)。3)打開通

6、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( )，使U形管中的水面與油面齊平(圖1-1-3)，測記(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。2在實驗過程中，裝置的 氣密性 要求保持良好。6表1-1-1 流體靜壓強測量記錄及計算表 實驗條件次序水箱液面測壓管2液面壓力水頭測壓管水頭1 13.25 13.250.0011.1516.1519.1513.2513.25113.2527.6014.3525.5030.5033.5027.6027.60213.2524.40

7、11.1522.3027.3030.3024.4024.40（其中一次）113.1512.05-1.1014.9519.9522.9512.0512.05213.156.25-6.904.159.1512.156.256.25313.101.55-11.95-0.554.457.451.551.55表1-1-2 油相對密度測量記錄及計算表 條件次序水箱液面測壓管2液面且U型管中水面與油水交界面齊平1 13.10 25.90 12.8012.820.84213.1025.9512.85313.1025.9012.80且U型管中水面與油面齊平113.0010.502.502.38213.0010.

8、752.25312.9510.552.40七、問題分析 1同一靜止液體內的測壓管水頭線是根什么線? 答：測壓管水頭=位置水頭+壓力水頭，即測壓管水頭包括位置水頭和壓力水頭,同 一靜止流體內測壓管水頭線為一水平線。 2當時，靜壓儀中的真空區(qū)域有哪些？答：由所測數據可得：當時，水箱內的真空區(qū)域為從帶標尺的測壓管內的水面到水箱頂，即從H=1.55c m到水箱頂的水箱區(qū)域。 3若再備一根直尺，試采用另外最簡便的方法測定。答：讓水箱與外界連通，即=0，記錄水面到油水界面的距離，油面到油水界面的 距離，則=。 4如測壓管太細，對測量結果將有何影響?答：如測壓管太細，測壓管內液面的變化很難看清，使讀數誤差變大； 并且會有毛細管現象，使得管內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。8、 心得體會通過本次試驗，