中國石油大學(xué)（華東）流體力學(xué)實驗報告實驗日期：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（負壓）的產(chǎn)生過程，進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所示。1—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.13各測點的標(biāo)尺讀數(shù)為：=2.1；=-2.9；=-5.9；基準(zhǔn)面選在測壓管標(biāo)尺零點所在平面；=；=；2．分別求出各次測量時，A、B、C、D點的壓強，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：是常數(shù)3．求出油的重度。=8467.24．測出6#測壓管插入小水杯水中深度。=4.055．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。（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)進行3次）。表1-1流體靜壓強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112.7012.70010.6015.6018.60112.7032.0019.3029.9034.9037.90212.7024.6011.9022.5027.5030.50（其中一次）112.509.30-3.207.2012.2015.20212.457.30-5.155.2010.2013.20312.401.05-11.35-1.053.956.95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112.4024.9512.5512.550.864212.4024.9012.50312.4025.0012.60且U型管中水面與油面齊平112.3510.501.851.92212.3010.351.95312.3010.351.95六、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)閉打氣球下端閥門，以防漏氣。2．在實驗過程中，裝置的氣密性要求保持良好。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：以大氣壓強為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的水平線。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：以測壓管做水平面，水平面以上的是真空區(qū)域。3．若再備一根直尺，試采用另外最簡便的方法測定。答：測量水面與測壓管液面的高度差。4．如測壓管太細，對測壓管液面的讀數(shù)將有何影響？答：若測壓管太細會存在毛細管現(xiàn)象。由于水對玻璃是浸潤的，而油對玻璃不浸潤，如果玻璃管太細，會使水面的讀數(shù)比實際值偏大，而油面讀數(shù)比實際值偏小。5．過C點作一水平面，相對管1、2、5及水箱中液體而言，這個水平面是不是等壓面？哪一部分液體是同一等壓面？答：不是。左側(cè)1，2測壓管相對于此水平面是等壓面。因為滿足條件：連通，同種液體，絕對靜止。而U形管8，由于其中的液體并不是同種液體，故不是等壓面。6．該儀器在加氣增壓后，水箱液面將下降而測壓管液面將升高H，實驗時，若以時的水箱液面作為測量基準(zhǔn)，試分析加氣增壓后，實際壓強與視在壓強H的相對誤差值。本儀器測壓管內(nèi)徑為，箱體內(nèi)徑為。答：半徑比為：，由于，則有：，故，即，則。相對誤差為1.001