重大流体力学实验1(流体静力学实验)资料.docVIP

《流体力学》实验报告 开课实验室： 年 月　 日 学院 年级、专业、班 姓名 成绩 课程 名称 流体力学实验 实验项目 名 称 流体静力学实验 指导教师 教师评语 教师签名： 年 月 日 一、实验目的 1、验证静力学的基本方程； 2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能； 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象； 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。 二、实验原理 流体的最大特点是具有易动性，在任何微小的剪切力作用下都会发生变形，变形必将引起质点的相对运动，破坏流体的平衡。因此，流体处于静止或处于相对静止时，流体内部质点之间只体现出压应力作用，切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面，静压强大小与其作用面的方位无关，只与该点位置有关。 静力学的基本方程 静止流体中任意点的测压管水头相等，即：z + p /g=c 在重力作用下，静止流体中任一点的静压强p也可以写成：p=p+ g h 等压面 连续的 同种介质中，静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时，静止液体中，位于同一淹没密度的各点的静压强相等，因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时，流体做等加速直线运动，等压面为一斜面；若流体做等角速度旋转运动，等压面为旋转抛物面。 绝对压强与相对压强 流体压强的测量和标定有俩种不同的基准，一种以完全真空时绝对压强为基准来计量的压强，一种以当地大气压强为基准来计量的压强。 三、使用仪器、材料 使用仪器：盛水密闭容器、连通管、U形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加压打气球、减压阀 材 料：水、油 四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法； 2、记录仪器编号及各点标高，确立测试基准面； 测点标高=1.60CM =-3.40CM =-6.40CM 测点位能 =8.00CM = 3.00CM =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3、测量各点静压强：关闭阀11，开启通气阀6，=0，记录水箱液面标高和测管2液面标高（此时=）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使 0，测记及（加压3次）；关闭通气阀6和截止阀8，开启减压放水阀11，使 0（减压3次，要求其中一次， ），测记及。 4、测定油容量 （1）开启通气阀6，使=0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，加压打气球7，使 0，并使U形测压管中的油水界面略高于水面，然后微调加压打气球首部的微调螺母，使U形测压管中的油水界面齐平水面，测记及，取平均值，计算-=H。设油的容重为r，为油的高度h。由等压面原理得：=a H=r h （1.4） a为水的容重 （2）开启通气阀6，使=0，即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8，开启放水阀11减压，使U形管中的水面与油面齐平，测记及，取平均值，计算-=H。得：=-a H=(r-a)h（1.5） a为水的容重 式（1.4）除以式（1.5），整理得：H/ H=r/(a-r) r= Ha/( H+ H) 五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 流体静压强测量记录及计算表 单位：cm 液面条件 序号 水箱液面 测压管液面 压强水头 测压管水头 /γ=- /γ=- /γ=- Z+/γ Z+/γ Z+/γ =0 1 10.00 10.00 7.90 12.90 15.90 15.90 15.90 15.90 0 1 10.20 13.60 11.50 16.50 19.50 19.50 19.50 19.50 2 10.08 15.51 13.41 18.41 21.41 21.41 21.41 21.41 3 10.02 23.92 21.82 26.82 29.82 29.82 29.82 29.82 0 1 10.18 7.42 5.32 10.32 13.32 13.32 13.32 13.32 2 10.14 5.75 3.65 8.65 11.65 11.65 11.65 11.65 3 10.10 3.53 1.43 6.43 9.43 9.43 9.43 9.43 油容量测量记录及计算表 单位：cm 条件 序号 水箱液面 测压管液面 H=-+ H2=- γ= a/(+) 0且U形管中水面与油水交界面齐平 1 9.90 23.38 13.48 13.55 2 9.86 23.50 13.64 γ= 0.008122 N/cm 3 9.90 23.42 13.52 0且U形管中水面与油水交界面齐平 1 9.80 7.00 2.80 2