流体静力学实验

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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、压强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. 测量静水中任一点的压强。 5. 测定另一种液体的相对密度。

二、实验装置

本实验的装置如图1-1所示。

1. 测压管 ；2. 带标尺的测压管 ；3. 连通管 ； 4. 通气阀 ；5. 加压打气球 ；6. 真空测压管 ； 7. 截止阀 ；8. U形测压管 ；9. 油柱 ； 10. 水柱 ；11. 减压放水阀

图1-1 流体静力学实验装置图

三、实验原理

在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。

形式一： z? 形式二：

p?=const （1-1-1a）

p ?po?? h （1-1-1b）

式中 z ————测点在基准面以上的位置高度；

p p

————测点的静水压强（用相对压强表示，以下同）；

0————水箱中液面的表面压强；

?————液体的重度； h————测点的液体深度。

四、实验要求

1．记录有关常数 实验装置编号No. 各测点的标尺读数为： 基准面选在 ； zC= ?10m；zD= ?10m；

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?3．完成表1-1。

-2-2p?)是否为常数。

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） 4.测量点静压强。

（1）打开通气阀4（此时H（此时▽。=▽H）。

（2）关闭通气阀4及截止阀7，用打气球加压是

p0=0），记录水箱液面标高▽。和测压管2的液面标高▽

p0＞０，测记▽。及▽H 。

（3）打开减压放水阀１１，使测记▽。及▽H。

p0＜０（要求其中一次

PB＜０，即▽H＜▽B），

六、注意事项

1.用打气球加压、减压需缓慢，以防液体溢出及油珠吸附在管壁上。打气后务必关闭加压打气球下端的阀门，以防漏气。

2.在实验过程中，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?

2．当pB?0时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。

3．

如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响?

4．过C点作一水平面，相对管1、2、8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?

表1-1 流体静压强测量记录及计算表

水箱液面 实验条件 次序 压力水头 测压管2液面 测压管水头 ?0/(10m) ?2?H/(10m) ?2pA???H??0 ?2pB???H??B ?2pC???H??C ?2pD???H??DzC?pC ?zD?pD ?/(10m) /(10m) /(10m) /(10m) ?2/(10m) ?2/(10m) ?2p0?0 p0?0 341 1 2 1 2 3

p0?0 （其中一次pB?0）