流体静力学中国石油大学(华东)流体力学实验讲课.doc

实验一、流体静力学实验 一、实验目的： 填空 1．掌握用测压测量的技能．验证不可压缩流体．通过对诸多的实验分析，进一步提高解决的能力。 1-1-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称 本实验的装置如图所示。 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型测压管. 油柱 ； 10. 水柱 ；11. 减压放水阀 图1-1-1 流体静力学实验装置图 2、说明1．所有测管液面标高均以零读数为基准； 2．仪器铭牌所注、、系测点B、C、D标高；若同时取标尺零点作为的基准，则、、亦为、、； 3．本仪器中所有阀门旋柄管轴线为开。 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 （1-1a） （1-1）式中 ——被测点在基准面以上的位置高度； ——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； ——水箱中液面的表面压强； ——液体； ——被测点的液体深度。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 （1） 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 （1） 图1-2 图1-3 由（1）（1）两式联解可得： 代入式（1）得 （1） 据（1）可用仪器（不用外尺）直接测得。1．记录有关常数 实验装置编号No. 5 各测点的标尺读数为： = 2.1 ； = -2.9 ； = -5.9 ； 基准面选在标尺（测压管2）零读数； = -2.9 ； = -5.9 ； 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()是否为常数？ 以时为例 ，，则CD的()为常数。 3．求出油的重度。 = 8330 4．测出6#测压管插入小水杯水中深度。 = 4.05 5．完成表1-1-1及表1-1-2。 五、实验步骤1．搞清仪器组成及其用法。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），然后用充气； 3）减压方法 开启放水； 4检查仪器是否密封 加压后检查液面高程是否恒定。若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。 2．记录仪器各常数．表1-1和表1-1-2。 ．量测点静压强。1)打开通气阀(此时)，记录和(此时)； 2)关闭及截止阀8，加压使之形成?，测记及； 3)打开，使之形成(要求其中一次?，即)，测记及。．测出测压管插入小水杯中的深度。 ．测定油。 1)开启通气阀，测记； 2)关闭通气阀，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)，测记及(此过程反复进行3次)。 3)打开通气阀，待液面稳定后，关闭所有阀门；然后开启减压放水阀降压(??)，使U形管中的水面与油面齐平(图1-3)，测记(此过程亦反复进行3次)。 、表1-1-1 流体静压强测量记录及计算表 实验条件 次序 水箱液面 测压管2液面 压力水头 测压管水头 1 10.85 10.85 0 8.75 13.75 16.75 10.85 10.85 1 10.85 17.75 6.9 15.65 20.65 23.65 17.75 17.75 2 10.85 27.50 16.65 25.4 30.4 33.4 27.5 27.5 （其中一次） 1 10.80 7.25 -3.55 5.15 10.15 13.15 7.25 7.25 2 10.75 5.40 -5.35 3.3 8.3 11.3 5.4 5.40 3 10.65 1.00 -9.65 -1.1 3.9 6.9 1 1.00 表1-1-2 油相对密度测量记录及计算表 条件 次序 水箱液面 测压管2液面 且U型管中水面与油水交界面齐平 1 10.65