工程流体力学 流体静力学实验

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1、工程流体力学流体静力学实验本文由读能贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）班级：班级：同组者：同组者：学号：学号：工程流体力学实验日期：实验日期：姓名：姓名：实验报告成绩：成绩：教师：教师：实验一、流体静力学实验实验一、一、实验目的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

2、能力。二、实验装置本实验的装置如图1-1所示。1.4.7.10.测压管通气阀截止阀水柱；2.；5.；8.；11.带标尺的测压管加压打气球U形测压管减压放水阀；3.；6.；9.连通管真空测压管油柱；；；图1-1流体静力学实验装置图说明：（1）所有测压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的标高。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1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。形式一：pz+=constγ(1-1-1a)（1-1-1b）形式

3、二：p=p0+γh式中z——测点在基准面以上的位置高度；p——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；γ——液体的重度；h——测点的液体深度。2．油密度测量原理。当U形管中水面与油水界面齐平（见图1-2），取油水界面为等压面时，有p01=γwh1=γ0H(1-1-2)另当U形管水面与油面齐平（见图1-3）,取油水界面为等压面时，有：p02+γwH=γ0H即p02=?γwh2=γ0H?γwH（1-1-3）由式(1-1-2)、式（1-1-3）两式联立可解得：H=h1+h2代入式（1-1-2）可得油的相对密度d0为：d0=γ0h1=γwhw+h2（1-1-4）根据

4、式（1-1-4），可以用仪器（不用额外的尺子）直接测得d0。图1-2图1-3四、实验要求1．记录有关常数各测点的标尺读数为：?B=2.1×10-2m；C=?实验装置编号No.-2.9×10-2m；D=?2×10-2m；-5.9基准面选在测压管2零点所在水平面；zC=-2.9×10-2m；zD=-5.9×10-2m；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p静止液体内的任意二点C、D的(z+)是否为常数？γ答：以p0>0的第一组数据为例计算。由γwpA=?H??0，得pA=γw?(?H??0)=1000×9.8×(16.40?12.30)×10?2=4.018×1

5、02Pa同理：pB=γw?(?H??B)=1000×9.8×(16.40?2.1)×10?2=1.401×103PapC=γw?(?H??C)=1000×9.8×[16.40?(?2.9)]×10?2=1.891×103PapD=γw?(?H??D)=1000×9.8×[16.40?(?5.9)]×10?2=2.185×103Pa进而可求得其他各次测量时，A,B,C,D点的压强。选测压管2零刻度所在水平面为基准，则：pzC+C=?2.9+19.30=16.40cmγzD+pDγ=?5.9+22.30=16.40cmp由上式计算结果可以看出同一静止液体内的任意二点C、D的(z+数。3．求出油

6、的重度。γ)为常γo=8.252×103N/m3答：由表1-1数据：h+h+h1312.63+12.55+12.55h1=1112==12.58cm33h+h22+h232.35+2.40+2.33h2=21==2.36cm33γoh112.58×10?2d0====0.842γwh1+h212.58×10?2+2.36×10?2γo=ρo?g=do?ρw?g=0.842×1000×9.8=8.252×103N/m34．测出6#测压管插入小水杯水中深度。?h6=答：由测量数据?0=12.00cm,?H=16.36cm。则?h6=?H??0=16.36?12.00=4.36cm5．完成表1-

7、1及表1-2。4.36×10-2m五、实验步骤1．了解仪器的组成及其用法，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）减压方式：开启筒底减压放水阀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，则表明漏气，应查明原因并加以处理。2．记录仪器编号及常数。3．进行实验操作，记录并处理实验数据（见表1-1及表1-2）。4．量测点静压强。（