平面静水总压力实验

水力学实验报告学院：班级：姓名：学号：第三组同学：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：平面静水总压力实验实验目的1.掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。

2.验证平面静水压力理论。

实验原理作用在任意形状平面上的静水总压力P 等于该平面形心处的压强p c 与平面面积A 的乘积：A p P c =，方向垂直指向受压面。

对于上、下边与水面平行的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置，可采用压力图法：静水总压力P 的大小等于压强分布图的面积Ω和以宽度b 所构成的压强分布体的体积。

b P Ω=若压强分布图为三角形分布、如图3-2，则He b gH P 31212==ρ式中：e －为三角形压强分布图的形心距底部的距离。

若压强分布图为梯形分布，如图3-3，则2121212321H H H H a e ab H H g P ＋＋）＋（⋅==ρ式中：e －为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离。

图1-1 静水压强分布图（三角形） 图1-2 静水压强分布图（梯形）本实验设备原理如图3-4，由力矩平衡原理。

图1-3 静水总压力实验设备图10L P L G ⋅=⋅其中：e L L -=1求出平面静水总压力1L GL P =实验设备在自循环水箱上部安装一敞开的矩形容器，容器通过进水开关K l ，放水开关K 2与水箱连接。

容器上部放置一与扇形体相连的平衡杆，如图3-5所示。

3-5 ??????图 1-4 静水总压力仪 实验步骤1.熟悉仪器，测记有关常数。

2.用底脚螺丝调平，使水准泡居中。

3.调整平衡锤使平衡杆处于水平状态。

4.打开进水阀门K 1，待水流上升到一定高度后关闭。

5.在天平盘上放置适量砝码。

若平衡杆仍无法达到水平状态，可通过进水开关进水或放水开关放水来调节进放水量直至平衡。

6.测记砝码质量及水位的刻度数。

7.重复步骤4～6，水位读数在100mm 以下做3次，以上做3次。

8.打开放水阀门K 2，将水排净，并将砝码放入盒中，实验结束。

实验八静水压强水静力学主要研究液体在平衡状态下的静水压强分布规律，进而进行建筑物的平面及曲面静水总压力的计算。

处于静止状态的液体质点之间以及液体质点与固体边壁之间的相互作用，是通过压强的形式来表现的。

下面我们进行室内的静水压强实验。

一、实验目的1．加深理解水静力学基本方程式及等压面的概念。

2．计算密封容器内静止液体表面及其内部某空间点的静水压强。

3.观察液体表面压强变化时，液体压强的传递现象和传递规律。

4.学会用静水压强法求液体的容重。

二、实验原理假设密封容器的液体表面压强为P0，当对液体的表面加压时，即使P0＞Pa，从U形管C可以看到有压力差产生，U形管C与密封容器上部空气连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升。

由此可知，液面下降的表面压力，即是密封容器内液体表面压力P0，即：P0＝Pa＋ρgh，是U形管液面上升的高度。

当密封容器内压力P0下降时，U形管液面呈现相反的现象，即：P0＜Pa，这时密封容器内液体表面压力P0＝Pa-ρgh，h为液面下降的高度。

如果对密封容器的液体表面加压时，其容器内部的压力向各个方向传递，在右侧的测压管中，可以看到由于A、B两点在容器内的淹没深度h不同，在压力向各个点传递时，先到A点后到B点。

在测压管中反映出的是A管的液体柱先上升，而B管的液柱滞后A上升，当停止加压时，A、B两点在同一水平面上。

静水压强：液体内垂直于单位面积上的压应力叫做静水压强。

其单位可以用kPa、kg/cm2、mmHg或水柱高度表示。

静水压强方程式：P=P0+ h (8－1)式中：P ——计算点的压强。

P 0——液体表面所受气体的压强，也叫做表面压强。

γ——水的容重。

h ——计算点的深度。

γh ——相对压强。

等压面是由静水压强相等的各点所构成的面。

静止液体表面是一水平面，也是一个等压面。

在同一液体内等压面是一系列的水平面。

两种液体的分界也是一个等压面。

根据压强方程式： P 0 +11h γ=Pa 22h γ+所以：11h γ=22h γ （8—2）根据上式可计算液体的容重。

水力学实验报告学院：班级：姓名：学号：第三组同学：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：平面静水总压力实验实验目的1.掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。

2.验证平面静水压力理论。

实验原理作用在任意形状平面上的静水总压力P 等于该平面形心处的压强p c 与平面面积A 的乘积：A p P c =，方向垂直指向受压面。

对于上、下边与水面平行的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置，可采用压力图法：静水总压力P 的大小等于压强分布图的面积Ω和以宽度b 所构成的压强分布体的体积。

b P Ω=若压强分布图为三角形分布、如图3-2，则He b gH P 31212==ρ式中：e －为三角形压强分布图的形心距底部的距离。

若压强分布图为梯形分布，如图3-3，则2121212321H H H H a e ab H H g P ＋＋）＋（⋅==ρ式中：e －为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离。

图1-1 静水压强分布图（三角形） 图1-2 静水压强分布图（梯形）本实验设备原理如图3-4，由力矩平衡原理。

图1-3 静水总压力实验设备图10L P L G ⋅=⋅其中：e L L -=1求出平面静水总压力1L GL P =实验设备在自循环水箱上部安装一敞开的矩形容器，容器通过进水开关K l ，放水开关K 2与水箱连接。

容器上部放置一与扇形体相连的平衡杆，如图3-5所示。

3-5 ??????图 1-4 静水总压力仪 实验步骤1.熟悉仪器，测记有关常数。

2.用底脚螺丝调平，使水准泡居中。

3.调整平衡锤使平衡杆处于水平状态。

4.打开进水阀门K 1，待水流上升到一定高度后关闭。

5.在天平盘上放置适量砝码。

若平衡杆仍无法达到水平状态，可通过进水开关进水或放水开关放水来调节进放水量直至平衡。

6.测记砝码质量及水位的刻度数。

7.重复步骤4～6，水位读数在100mm 以下做3次，以上做3次。

8.打开放水阀门K 2，将水排净，并将砝码放入盒中，实验结束。

平面静水总压力实验报告实验报告题目：平面静水总压力实验报告引言：随着现代工业技术的快速发展，液压和气压技术已经被广泛应用于各行各业，而压力是液压和气压领域中一个非常关键的概念。

平面静水总压力实验是研究压力的重要实验之一，本次实验旨在通过对平面静水的实验，研究其总压力的大小和影响因素。

实验目的：1.了解压力的概念和计算公式2.探究平面静水的总压力大小与水深和液体的密度之间的关系3.熟悉实验仪器的使用和实验操作流程实验原理：平面静水是指液体在一个稳定的平面内形成的静止状态。

在平面静水状态下，液体的压力与液体表面的高度呈正相关关系。

假设水深为h，水的密度为ρ，则液体所受的压力p可以表示为：p=ρgh其中，g为地球重力加速度。

实验材料和仪器：1.实验用水2.实验设备：包含有液位计、U 型压力管、转换器等。

实验步骤：1.连接实验装置，填充实验设备中的水，确保水面平整稳定，读取液位计上的实验所需数据。

2.打开转换器，读出U型压力管中的固定压力和变化压力值。

3.记录相应的数据，根据原理公式计算出液体所受的压力4.重复以上三个步骤，得到一系列不同高度下的压力值和液位差值，从而得出总压力的变化趋势。

实验结果：通过实验我们得到了不同高度下的液体所受压力的数值。

对实验数据进行数据分析，我们可以得到以下结论：1.平面静水的压力与水深和液体密度呈正相关关系。

2.增加液体的密度可以增加平面静水的压力。

3.平面静水压力大小受到水深和重力加速度的影响，总压力随着深度增加而增加。

结论：本次实验得到了关于平面静水压力的几个结论，通过对实验数据的记录和分析，我们得出了平面静水总压力受到水深和液体密度的影响，同时受到重力加速度所控制的结论。

同时，我们也对实验工艺和数据处理方法进行了熟悉和掌握，进一步提高了实验能力。

平面静水总压力实验一、实验目的1．测定矩形平面上静水总压力2．验证平面上静水总压力的计算公式二、实验原理对矩形平面，由静水压强分布图可求出：矩形平面上静水总压力的大小等于压强分布图的体积，总压力的作用点通过压强分布图的形心，方向垂直指向作用面。

压强为三角形分布，总压力大小及作用点位置分别为压强为梯形分布，总压力大小及作用点位置分别为式中：b—矩形平面的宽度，m；H1—顶部水深，H2—底部水深，对三角形分布有H1=0，H2=H，m；e—压强分布图形心离底面的距离，m三、实验设备一个扇形体连接在杠杆上，以支点连接的方式放置在开口水箱上，杠杆上装有平衡锤。

防水后扇形体部分浸没在水中，由于支点位于扇形体圆弧面的中心线上，除了矩形端面上的静水压力外，其余各侧面上的静水压力对支点的力矩都为0。

利用称重砝码可推算出矩形平面上的静水总压力。

四、实验步骤1．熟悉仪器，记录有关常数2．调整底脚螺丝，使水准泡居中3．调整平衡锤，使杠杆处于水平状态，此时扇形体的矩形端面处于铅垂位置。

4．打开进水阀门，放水进入开口水箱，待水流上升到一定的高度，关闭进水阀5．加称重砝码到砝码架上，使平衡杆恢复到水平状态。

如有微差可通过加水或放水直至平衡。

6．记录砝码质量M，同时记录水位刻度数。

7．计算受力面积A和静水总压力作用点至支点的垂直距离Lp8．根据力矩平衡公式，求出铅垂平面上所受的静水总压力P实，同时用静水总压力理论公式求出相应铅垂平面上的静水总压力P理9．重复上述步骤4~8，压强为三角形分布做3次，梯形分布做3次。

五、注意事项1．加水或放水时要注意观察杠杆所处状态2．砝码每套专用，测度砝码时要看清所注克数六．实验数据记录与计算试验台编号：24有关常数：杠杆力臂L G=28.05cm，扇形体底端高程▽0= m；扇形体底面与支点的垂直距离L=20cm，扇形体矩形端面宽度b=7.64m，高度h= m。

水的温度T= ℃，水的密度ρ水= kg/m3。

实验一 静水压力实验一、实验目的1．测定静水中任一点的压力和真空值；2．测定有色液体的重率。

二、应用的仪器设备静水压力实验器E 及测压管组。

三、仪器设备简图如右图四、实验原理1．容器内静水中任一点K 处的静水压力k P ；011254()()P p h h h h h h hγ∆γγ∆γγ∆=+=-+=-+ （1）式中k P ——K 点处静水压力（牛顿/米2）；0P ——容器E 流体表面压力（牛顿/米2）；γ——容器E 中液体的重率（牛顿/米3）； 1γ——U 形管内有色液体的重率（牛顿/米3）；1h 、3h 、5h ——上端开口通气的测压管读数（米）；2h 、4h 、6h ——上端通向容器空气室的测压管读数（米）；2．容器内静水中任一点K 处的真空值k P 真空；012145()()k P p h h h h h h h γ∆γγ∆γγ∆=-=--=--真空 （2）有色液体的重率1γ： 54112()h h h h γγ-=-五、实验步骤1．测静水压力（或剩余压力），这时容器E 液体表面压力0P >大气压力a P ；1）打开容器上端和下端的旋塞a 观看各测压连通管内液面是否齐平，在同一个水平面上如不齐平测检查各管内是否阻塞，并加以疏通。

2）关紧容器上端的旋塞a ，抬高大玻璃管F 至一定的高度待水面稳定后读出各处测压管内液面的水位。

3）在大玻璃管被抬高状态下，降至三个不同的高度，测量三组数据。

2．测真空值（或负压），这时容器E 液体表面压力0P <大气压力a P ；1）打开容器上端旋塞a 使压力恢复正常，使大玻璃管F 处在最高位置。

此时各测压连通管液面应齐平。

关闭旋塞a ，并下降玻璃管F 至一定距离，待液面稳定后，读记各测压管内液面的水位。

2）重复步骤1），共实测三次。

七、讨论问题1．在6个玻璃管中的液面，哪些是压力相等面？2．在连续的同一重力液体中任取两点，其p z v=常数，试用实验数据阐明这个规律。

实验二平面静水总压力实验 - 扬州大学国家级精品课程申报页面实验目的：1. 了解总压力的概念和测量方法；2. 了解流速、静压力、总压力的关系；3. 掌握压力传感器的使用方法和数据采集。

实验设备：1. 平面静水实验装置；2. 压力传感器；3. 数据采集器。

实验原理：当液体在一定速度下通过一定截面积的管道时，液体分子与管道壁和液体分子之间产生的作用力，称为液体的压力，通常记作P。

静压力指液体某一点沿垂直于流线方向的偏压，纵横向的静压力均相等。

如果将液体流到某一地区的速度按照测量点的位置分别测得，然后将所有测量点所测得的速率平方值的和除以2，则这个结果就是液体的总压力。

实验步骤：1. 将平面静水实验装置放置于实验台上并调整平衡；2. 将压力传感器的输出端与数据采集器相连接，并将传感器的感应头插入到装置上的孔中；3. 打开数据采集器，进行校准操作；4. 调整水泵的流量，待水流稳定后，记录压力传感器所测得的静压力和总压力数据；5. 按照不同流量的要求，重复以上步骤多次，记录相应的数据。

实验数据处理：1. 计算各个数据的平均值；2. 将每次实验所测得的静压力和总压力用图表表示；3. 绘制总压力与流速之间的变化曲线，并分析其规律；4. 根据实验数据，计算总压力系数，验证平面静水实验的总压力公式。

实验注意事项：1. 实验时应注意安全；2. 按照操作顺序进行实验；3. 注意减小误差，提高实验精度；4. 实验完毕后，及时清洗实验装置并正确放置。

实验报告要求：1. 实验目的和原理；2. 实验步骤及图表；3. 数据处理结果及分析；4. 实验结论。