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流体静力学中国石油大学流体力学实验报告 篇一：流体静力学 中国石油大学(华东)流体力学实验报告 实验一、流体静力学实验 一、实验目的： 填空 1．掌握用液式测压计测量流体静压强的技能； 2．验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理 解； 3. 观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解； 4．测定油的相对密度； 5．通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 1、在图1-1-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称 本实验的装置如图所示。 测压管；2. 带标尺的测压管； 4. 7. 连通管； 通气阀；5. 加压打气球 ；6. 真空测压管 ； 截止阀；8. U型测压管 ；9. 油柱 ； 减压放水阀 水柱11. 图1-1-1 流体静力学实验装置图 2、说明 1．所有测管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准； 2．仪器铭牌所注?B、?C、?D系测点B、C、D标高；若同时取标尺零点作为静力 学基本方程的基准，则?B、?C、?D亦为zB、zC、zD； 3．本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。 三、实验原理在横线上正确写出以下公式 1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 形式之一： z? 形式之二： p ? ?const（1-1-1a） p?p0??h （1-1b） 式中 z——被测点在基准面以上的位置高度； p——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0——水箱中液面的表面压强； ?——液体重度； h——被测点的液体深度。 2. 油密度测量原理 当U型管中水面与油水界面齐平（图1-1-2），取其顶面为等压面，有 p01??wh1??oH（1-1-2） 另当U型管中水面和油面齐平（图1-1-3），取其油水界面为等压面，则有 p02??wH??oH 即 p02???wh2??oH??wH （1-1-3） h1 h2 w 图1-1-2 图1-1-3 由（1-1-2）、（1-1-3）两式联解可得： 代入式（1-1-2）得油的相对密度do H?h1?h2 d0? ?oh1 （1-1-4） ? ?wh1?h2 根据式（1-1-4），可以用仪器（不用额外尺子）直接测得do。 四、实验要求 填空 1．记录有关常数实验装置编号5 各测点的标尺读数为： ?B2.1cm；?C-2.9cm；?D-5.9cm； 基准面选在标尺（测压管2）零读数；zC-2.9cm；zD-5.9cm； 2．分别求出各次测量时，A、B、C、D点的压强，并选择一基准验证同一静止液体内的任意二点C、D的(z? p ? )是否为常数？ 以p?0时为例： pA??（?H??0）=9800?0=0Pa pB??（?H??0）=9800?8.75?10-2=857.5Pa pC??（?H??0）=9800?13.75?10?2=1347.5Pa pD??（?H??0）=9800?16.75?10?2=1641.5Pa ppp zC?C=10.85，zD?D=10.85，则C、D的(z?)为常数。 ??? 3 3．求出油的重度。 ?o= 8330N/m 4．测出6#测压管插入小水杯水中深度。?h6= 4.05 cm 5．完成表1-1-1及表1-1-2。 五、实验步骤 填空 1．搞清仪器组成及其用法。包括： 1）各阀门的开关； 2）加压方法 关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球充气； 3）减压方法 开启箱底减压放水阀们11放水； 4）检查仪器是否密封 加压后检查测压管1,2,8的液面高程是否恒定。若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。2．记录仪器编号、各常数。 3．实验操作，记录并处理实验数据，见表1-1-1和表1-1-2。 4．量测点静压强。 1)打开通气阀4(此时p0?0)，记录水箱液面高标?0和测压管的液面标高?H(此时?0??H)； 2)关闭通气阀4及截止阀8，加压使之形成p0?0，测记?0及?H； 3)打开减压放水阀11p0?0(要求其中一次记?0及?H。 5．测出测压管6插入小水杯中的深度。 6．测定油的相对密度do。 1)开启通气阀4，测记?0； 2)关闭通气阀4，打气加压(p0?0)，微调放气螺母使U形管中水面与油水交界面齐平(图1-1-2)，测记?0及?H(此过程反复进行3次)。 3)打开通气阀4，待液面稳定后，关闭所有阀门；然后开启减压放水阀11降压(p0?0，使U形管中的水面与油面齐平(图1-1-3)，测记p0?0(此过程亦反复进行3次)。 六、注意事项（填空） 1．用打气球加压、减压需缓慢，以防液体溢出及油滴吸附在管壁上；打气后务必关闭打气球下端阀门，以防漏气。 2．在实验过程中，装置的气密性要求保持良好。 pB ? ?0，即?H?