實驗一流體靜力學(xué)實驗+

中國石油大學(xué)（華東）流體力學(xué)實驗報告實驗日期：2011-6-2成績：班級：學(xué)號：姓名：教師：同組者：實驗一、流體靜力學(xué)實驗一、實驗?zāi)康?.掌握用液式測壓計測量流體靜壓強(qiáng)的技能。2.驗證不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程，加深對位置水頭、壓力水頭和測壓管水頭的理解。3.觀察真空度（負(fù)壓）的產(chǎn)生過程，進(jìn)一步加深對真空度的理解。4.測定油的相對密度。5.通過對諸多流體靜力學(xué)現(xiàn)象的實驗分析，進(jìn)一步提高解決靜力學(xué)實際問題的能力。二、實驗裝置本實驗的裝置如圖1-1所示。測壓管；2—帶標(biāo)尺的測壓管；3—連通管；4—通氣閥；5—加壓打起球；6—真空測壓管；7—截止閥；8—U形測壓管；9—油柱；10—水柱；11—減壓放水閥圖1-1流體靜力學(xué)實驗裝置圖說明：1.所有測管液面標(biāo)高均以標(biāo)尺（測壓管2）零讀數(shù)為基準(zhǔn)；2.儀器銘牌所注、、為B、C、D的標(biāo)高；3.本儀器中所有閥門旋柄順管軸線為開。三、實驗原理1．在重力作用下不可壓縮流體靜力學(xué)基本方程。形式一：形式二：2.油密度測量原理當(dāng)U型管中水面與油水界面齊平（圖2），取其頂面為等壓面，有：另當(dāng)U型管中水面和油面齊平（圖3），取其油水界面為等壓面，則有：即圖2圖3由(2)、(3)兩式聯(lián)解可得：代入(2)式得油的相對密度：根據(jù)式(4)，可以用儀器直接測得。四、實驗要求1．記錄有關(guān)常數(shù)實驗裝置編號No.3各測點的標(biāo)尺讀數(shù)為：=2.1；=-2.9；=-5.3；基準(zhǔn)面選在測壓管2的零點；=-2.9；=-5.3；2．分別求出各次測量時，A、B、C、D點的壓強(qiáng)，并選擇一基準(zhǔn)驗證同一靜止液體內(nèi)的任意二點C、D的()是否為常數(shù)？答：由表1-1流體靜壓強(qiáng)測量記錄及計算表可以看出同一靜止液體內(nèi)的任意二點C、D的()值為常數(shù)3．求出油的重度。=8521.44．測出6#測壓管插入小水杯水中深度。=4.305．完成表1-1及表1-2。五、實驗步驟1．搞清儀器組成及其用法。包括：（1）各閥門的開關(guān)；（2）加壓方法：關(guān)閉所有閥門（包括截止閥），然后用打氣球充氣；（3）減壓方法：開啟筒底閥11放水；（4）檢查儀器是否密封：加壓后檢查測管l、2、8液面高程是否恒定。若下降，表明漏氣，應(yīng)查明原因并加以處理。2．記錄儀器編號、各常數(shù)。3．實驗操作，記錄并處理實驗數(shù)據(jù)。4．量測點靜壓強(qiáng)。（1）打開通氣閥4，記錄水箱液面標(biāo)高和測壓管2的液面標(biāo)高（此時）。（2）關(guān)閉通氣閥4及截止閥7，用打氣球加壓使p0>0，測記及。（3）打開減壓放水閥11，使p0<0（其中一次pB<0，即），測記及。5．測出測壓管6插入小水杯中的深度。6．測定油的相對密度do。（1）開啟通氣閥4，測記；（2）關(guān)閉通氣閥4，打氣加壓(p0>0)，微調(diào)放氣螺母使U形管中水面與油水交界面齊平（圖2），測記及（此過程反復(fù)進(jìn)行3次）。（3）打開通氣閥4，待液面穩(wěn)定后，關(guān)閉所有閥門；然后開啟放水閥11降壓(p0<0)，使U形管中的水面與油面齊平（圖3），測記及（此過程亦反復(fù)進(jìn)行3次）。六、注意事項1、用打氣球加壓、減壓需緩慢，以防液體溢出及油珠吸附在管壁上。打氣后務(wù)必關(guān)閉加壓打氣球下端的閥門，以防漏氣。2、在實驗過程中，裝置的氣密性要求保持良好。表1-1流體靜壓強(qiáng)測量記錄及計算表實驗條件次序水箱液面測壓管2液面壓力水頭測壓管水頭112.1012.200.1010.1015.1017.5012.2012.20112.1040.3028.2038.2043.2045.6040.3040.30212.1030.7018.6028.6033.6036030.7030.70312.1021.909.8019.8024.8027.2021.9021.90（其中一次）112.008.20-3.806.1011.1013.508.208.20212.001.20-10.80-0.904.106.501.201.20表1-2油相對密度測量記錄及計算表條件次序水箱液面測壓管2液面且U型管中水面與油水交界面齊平112.0022.8010.8010.950.85214211.9023.0011.10311.9522.9010.95且U型管中水面與油面齊平111.9010.101.801.90211.909.902.00311.9010.001.90七、問題分析1．同一靜止液體內(nèi)的測壓管水頭線是根什么線?答：測壓管水頭=位置水頭+壓力水頭，即測壓管水頭包括了位置水頭和壓力水頭。同一靜止流體內(nèi)測壓管水頭線為一水平線。2．當(dāng)時，試根據(jù)記錄數(shù)據(jù)確定水箱內(nèi)的真空區(qū)域。答：當(dāng)時，記錄數(shù)據(jù)所對應(yīng)水箱內(nèi)水平面以上均為真空區(qū)域。3．若再備一根直尺，試采用另外最簡便的方法測定。答：讓水箱與外界連通，即=0，記錄水面到油水界面的距離，油面到油水界面的距離，則=。4．如測壓管太細(xì)，對測壓管液面的讀數(shù)將有何影響?答：如測壓管太細(xì)，則測壓管液面的讀數(shù)將都偏大，但是對實驗結(jié)果沒影響。5．過C點作