静力学实验报告 [流体静力学实验报告]
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中国石油大学（华东）现代远程教育
工程流体力学一实验报告
学生姓名：
学号：
年级专业层次：16春网络春高起专
学习中心：山东济南明仁学习中心
提交时间：2016年5月30日
实验名称
流体静力学实验
实验形式
在线模拟+现场实践
提交形式
提交电子版实验报告
一、实验目的掌握用液式测压计测量流体静压强的技能；
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；
观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解；
测定油的相对密度；
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。
、实验原理
1 ?在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程
形式之一： ，；’ （1-1a）
形式之—: P=Po+ 丫 h
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；
Po 水箱中液面的表面压强；
Y——液体重度；
h ――被测点的液体深度。
(1-1b)
2?油密度测量原理
当U型管中水面与油水界面齐平（图 1-2 ），取其顶面为等压面,
有 Poi = y whi= y 0HP01
(1-2)
另当U型管中水面和油面齐平（图 1-3），取其油水界面为等压面，则
有 P02+ 丫 wH= 丫 oH
即 Po2=- 丫 wh2= 丫 oH- 丫 wH
(1-3)
由（1-2 ）、（ 1-3 ）两式联解可得： 1 ' - ■ ■■.'；：
代入式（1-2 ）得油的相对密度「
-1 （1-4）
据此可用仪器（不用另外尺）直接测得 "：。
流型判别方法（奥齐思泽斯基方法）：
三、实验装置
本实验的装置如图1-1所示。
图1-1 流体静力学实验装置图
1.测压管； 2.带标尺的测压管； 3.连通管； 4.真空测压管； 5.U型测压管；
6.通气阀； 7.加压打气球； 8.截止阀； 9.油柱； 10.水柱； 11.减压放水阀
说明
?所有测管液面标高均以标尺(测压管 2 )零读数为基准；
?仪器铭牌所注 '' 一、 T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'亦为\；
3?本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。
四、实验步骤
1 ?搞清仪器组成及其用法。包括:
(1 )各阀门的开关；
加压方法： 关闭所有阀门(包括截止阀)，然后用打气球充气；
减压方法： 开启筒底阀11放水；
检查仪器是否密封
加压后检查测管I、2、5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。
?实验操作，记录并处理实验数据，见表 1-1和表1-2
?量测点静压强。
(1)打开通气阀6(此时)，记录水箱液面标咼'一和测管2液面标高(2
(1)打开通气阀6(此时
)，记录水箱液面标咼
'一和测管2液面标高
(2)关闭通气阀
6及截止阀8,加压使之形成
(3)打开放水阀
11，使之形成
，测记%及%；
(要求其中一次
测出测压管4插入小水杯中的深度。
测定油的相对密度。
开启通气阀6,测记'-；
关闭通气阀6，打气加压')，微调放气螺母使U形管中水面与油水交界面齐平(图1-2)，
11降压），使U形管测记L及’11（此过程反复进行3
11降压
），使U形管
（3）打开通气阀，待液面稳定后，关闭所有阀门；然后开启放水阀
中的水面与油面齐平（图1-3），测记；"（此过程亦反复进行 3次）。
五、实验报告处理
1 ?同一静止液体内的测压管水头线是根什么线 ？
答：同一静止液体内的测压管水头线是根等压面的投影形成的水平线。
2?当 时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。
答：当 时，即PB/严0，相应容器的真空区域包括以下三部分：
（1）过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面, 为大气压强，故该平面以上密封的水、气所占的空间区域，为真空区域。 （2）同理，过箱顶小水杯的液面作
一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。
（3）在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱 亦为真空区。这段高度与测压管 2液面低于箱液面的高度相等，亦与测压管 4液面高于小水杯液面高度相 等。
?若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定 。
答：关闭空气阀 截止阀，用打气球加压使测压管的液面高于水箱液面， U形管中的油面高于水面。读出测
压管的高度h0，u形管水面的高度h1，用直尺读出油面高于水面的的高度 h3。d0=h3/（h0-h1）
.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响 ？
答：测压管太细会岀现毛细现象，液面会高于或低于原本的高度，对读数带来误差，影响实验结果。
?过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面 ？哪一部分液体是同
一等压面？
答：不全是等压面，它仅相对管 1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。相对管 5和水箱中
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