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1、中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：2012・3・19成绩:班级：石工10・12班学号:10021563，姓名:宋胜教师:王连英同组者：邓向飞10021565实验一流体静力学实验一、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能力。二、实验装置本实验
2、的装置如图1T所示。1.测压管；4.通气阀;2.带标尺的测压管;5.加压打气球；3.连通管；6.真空测压管;7.截止阀；8.U型测压管;9.油柱;10.水柱；11.减压放水阀；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Vb，Vc,V。系测点B,C,D的标高。若同吋取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则Vb，Vc,Vd亦成为％，Zc，zDO（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木方程。形式一：z+—=con
3、st（l-l~la）形式二：P=PO+/（l-1-lb）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，一下同）；Po--水箱中液面的表面压强；卩一液体的重度；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1-1-2）,取油水界面为等压面时，有：Poi=/w=/oH（见图1-1-3）,取油水界面为等压面时,另当U形管中水面与油面平齐有：P02+7WH二%H即Po2=-/,h2=/oH-/lvH图1-2四、实验要求1•记录有关常数实验装置编号No
4、.14各测点的标尺读数为：VB=2.1xl0~2m；Vc=-2.9xl0'2m；VD=-5.9x10*2m；基准面选在测压管2标尺的0刻度线处；-2.3xl0-2m；zD=-5.9x10'2m；2.分别求岀各次测量时，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+£）是否为常数./3.求出油的重度。人二8291.91N/m34.测出6#测压管插入小水杯水中深度。△九二4.20xlO^m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：
5、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.记录仪器编号及各常数。3•进行实验操作，记录并处理实验数据（见表1-1-1和表1-1-2）o4.量测点静压强。（1）打开通气阀4（此时P。二0）,记录水箱液面标高乞和测压管2的液面标高（此时V。二％）。（2）关闭通气阀4及截止阀7,用打气球加压使P0>0,测记V。及Vho（3）打开减压放水阀11
6、,使P0<0（要求其屮一次PbVO,即％V,测记及V0o5.测出测压管6插入小水杯中水的深度。6.测定油的相对密度d°.（1）开启通气阀4,测记V。。（2）关闭通气阀4,用打气球加压（p°>0）,微调放气螺母使U形管中水面与油水界面齐平（见图1-1-2）,测记V。及％（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（PoVO）,使U形管屮的水面与油面齐平（见图1-1-3）,测记久及％（此过程亦反复进行3次）。六.注意事项1.用打气球加压、减压需缓慢
7、，以防液体溢出及油珠吸附在管壁上。大气后务必关闭加压打气球下端的阀门，以防漏气。2.在实验过程屮，装置的气密性要求保持良好七、问题分析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水平线。2.当几＜0时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。答：当心＜0时，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，该平面以上密封的水、气所占的空间区域，为真空区域。因为相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，为大气压强。（2）过箱顶水杯的液面作一水平面
8、，测压管4中，该平面以上的水体为真空区域。（3）在测压管5中，自水面向下深度有一段水柱亦为真空区。这段水柱高度与测压管2液而低于水箱液而的高度相等，也与测压管4液面高于水杯液面高度相等。3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定久。答：关闭空气阀与截止阀，用打气球加压使测压管液面高于水箱液面，此时U型管中油面高于水面，记录U型管水面高度h°以及测压管高度hi，并用直尺油面咼于水面的咼度h—则有:do=h2/（h]・ho）。4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？答：测压
