水静压强实验

流体静压强实验报告流体静压强实验报告引言：流体静压力是指在静止的流体中由于自重或外力作用而产生的压力。

流体静压力是流体力学的基本概念之一，对于理解流体力学的基本原理和应用具有重要意义。

本实验旨在通过实验测量和分析，探究流体静压力的特性和影响因素。

实验目的：1. 了解流体静压力的基本概念和性质；2. 掌握流体静压力的测量方法；3. 分析流体静压力与液体高度、液体密度、液体表面积等因素的关系。

实验装置：1. 实验台：用于放置实验装置的平稳台面；2. 液柱：透明的长方体容器，用于装载流体；3. 液面标尺：用于测量液面高度；4. 压力计：用于测量流体静压力；5. 液体：选择不同密度的液体进行实验。

实验步骤：1. 将液柱放置在实验台上，保证其水平；2. 选择一种液体，并将其倒入液柱中，使液面高度适中；3. 使用液面标尺测量液面高度，并记录数据；4. 将压力计连接到液柱上，并记录流体静压力值；5. 重复步骤2-4，选择不同液体和液面高度进行实验。

实验结果与分析：通过实验测量和记录的数据，我们可以得到不同液体和液面高度下的流体静压力值。

在分析这些数据时，我们可以得出以下结论：1. 流体静压力与液体高度成正比：根据实验结果可以看出，当液体高度增加时，流体静压力也相应增加。

这是因为液体的重力作用会导致液体分子间的碰撞增加，进而增加了流体的压力。

2. 流体静压力与液体密度成正比：在相同液体高度下，不同液体的流体静压力不同。

这是因为液体的密度不同，密度越大的液体，其分子间的碰撞力也越大，从而产生的流体静压力也越大。

3. 流体静压力与液体表面积无关：在相同液体高度和液体密度下，不同液柱的表面积不同，但测得的流体静压力相同。

这是因为流体静压力只与液体高度和液体密度有关，与液体表面积无关。

结论：通过本实验的研究和分析，我们得出了流体静压力与液体高度、液体密度的关系。

实验结果表明，流体静压力是由于液体的重力作用导致液体分子间碰撞而产生的。

工程流体力学实验实验一 静水压强实验一、实验目的1、通过实验加深对流体静力学基本方程h p p γ+=0的理解。

2、验证静止流体中不同点对于同一基准面的测压管水头为常数，即=+γpz 常数3、实测静水压强，掌握静水压强的测量方法。

4、巩固绝对压强、相对压强、真空度的概念，加深理解位置水头、压力水头以及测压管水头之间的关系。

5、已知一种液体重度测定另一种液体的重度。

二、实验原理γ3图1 静水压强实验原理图静水压强实验原理如图1所示，相对静止的液体只受重力的作用，处于平衡状态。

以p 表示液体静压强，γ表示液体重度，以z 表示压强测算点位置高度（即位置水头），流体静力学方程为=+γp z 常数上式说明 1、在重力场中静止液体的压强p 与深度h 成线性分布，即4030403h h h h p p p p --=--2、同一水平面（水深相同）上的压强相等，即为等压面。

因此，水箱液面和测点3、4处的压强（绝对压强）分别为00h p p a γ+=()03∆-∆+=γa p()04∆-∆+=γa p33h p p a γ+=()33z p a -∆+=γ44h p p a γ+=()44z p a -∆+=γ与以上各式相对应的相对压力（相对压强）分别为a p p p -='000h γ= ()03∆-∆=γ()04∆-∆=γa p p p -='333h γ= ()33z -∆=γa p p p -='444h γ= ()44z -∆=γ式中 a p —— 大气压力，Pa γ—— 液体的重度，3m N0h —— 液面压力水头，m0∆ —— 液面位置水头，m3∆、4∆—— 3、4处测压管水头，m3z 、 4z —— 3、4处位置水头，m3h 、4h —— 3、4处压力水头，m3、静水中各点测压管水头均相等，即43∆=∆或 γγ'+='+4433p z p z 或 4433h z h z +=+即测压管3、4的液位在同一平面上。

《工程流体力学》※<学习目的和要求> 本课程的目的是通过各种教学环节，使学生掌握流体力学的基本知识、原理和计算方法，包括流体的基本性质，流体平衡及运动的基本规律，简单的管路计算。

能运用基本理论分析和解决实际问题，并掌握基本的实验技能，为从事专业工作、科研和其他专业课的学习打好基础。

本课程要求学生首先具备较好的数学、物理和力学基础，需先修课程应包括高等数学、大学物理学、线性代数、工程力学等；其次，强调学生认真做好预习、听课、复习、作业四环节内容。

本课程教学过程中要求教师侧重于流体力学的基本知识、原理和计算方法讲解，同时还应注意结合实验和工程实际问题，进行流体力学分析问题、解决问题思维方式和能力的全面培养。

做到：1）认真备课①熟悉教学大纲，再三研究教材，查阅资料，认真备课；②了解学生的基本情况，便于因材施教。

2）教法多样、学法研究为进一步提高教学水平，培养学生素质和能力，采取的措施：①从教学方法上，从实际出发适当地采用课堂讨论、质疑、自学、“一比一教学法”、“单元教学法”等多种不同形式教学方法, 丰富了教学活动。

②从传授学法上，帮助学生知道如何学习，引导学生有效地使用教材和相应的参考书；指导学生听课要有针对性；教会学生善于系统整理，使知识系统化，培养学生善于概括归纳的逻辑思维能力；对促进学生的多向创造性思维有着不可抵估的作用。

3）教书育人传授知识的同时，结合学生思想动态、流体实例进行教书育人。

重视学生平时表现，督促学生时时努力，避免出现“平时不努力，考试搞突击”不良现象，有利于学生知识的有效积累和能力的全面提高。

4）做好课后工作①认真批改作业，要求自己全批；②安排定期答疑同时，进行不定期随时答疑；③和学生们多交流，了解实际情况，对学习基础差、学习目的不明进行多帮助。

※<内容提要>（一）流体的基本概念和物理性质1．流体的概念2．连续介质假设3．流体的物理性质4．作用在流体上的力5．常用单位制简介（二）流体静力学1．流体静压强及其特性2．流体平衡微分方程式3．流体静力学基本方程及其应用4．相对平衡5．流体作用在平面上的总压力6．流体作用在曲面上的总压力7．浮体与潜体的稳定性（三）流体运动与动力学基础1．研究流体运动的两种方法2．流体运动的基本概念3．连续性方程4．欧拉运动微分方程5．伯努利方程及其应用6．拉格朗日方程及其意义7．稳定流动量方程及应用（四）液流阻力与水头损失1．液流阻力产生的原因及分类2．流体的两种流动状态3．相似原理和因次分析4．圆管层流流动5．圆管紊流流动6．紊流沿程水头损失的分析及计算7．局部水头损失分析及计算（五）压力管路的水力计算1．简单长管的水力计算2．复杂管路的水力计算3．孔口与管嘴泄流4．水击现象及水击压力的计算5．习题课（六）非牛顿流体运动基础1．非牛顿流体及其流变方程2．非牛顿流体运动的研究方法3．塑性流体的流动规律4．幂律流体的流动规律5．判别非牛顿流体流动的Z值方法6．非牛顿流体的物理参数测定《工程流体力学》教学大纲英文名称：Engineering Fluid Mechanics课程编码：0222114学分：4.0 参考学时：64 实验学时：8 上机学时：适用专业：油气储运B、F大纲执笔人：周晓君系（教研室）主任：孙宝江※ 一、课程目标本课程是油气储运专业的一门重要技术基础课，它的任务是通过各种教学环节，使学生掌握流体平衡和运动的一般规律及其相关的基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，培养学生应用基本理论和方法来分析和解决实际问题的能力，为后续专业知识的学习、从事专业工作和科学研究打下理论基础。

《流体力学》实验赵超编写适用专业：环境工程专业厦门理工学院环境工程系2011年06月前言一、实验的意义和目的实验是流体力学课程的组成部分之一。

流体力学问题是错综复杂的，其复杂性在于其影响因素很多。

由于人们对流体运动规律认识的局限性，因此还有许多问题并非由理论分析就能解决，往往有赖于实验；在某些场合，实验已成为解决问题的主要途径。

通过流体力学实验教学其目的在于加强学生对流动现象的感性认识，验证所学理论，提高理论分析能力；培养基本实验进呢过，了解现代量测技术；培养严谨踏实的科学作风。

二、实验须知1、实验前必须预习。

预习时，应仔细阅读实验指导书及有关的教材资料，明确实验的目的、要求和有关的实验原理，了解操作步骤和有关的仪器设备，做到心中有数。

2. 严肃认真的进行实验。

到实验室后，必须保持安静，不得谈笑喧哗，不准碰动与本实验无关的设备。

实验时，应按实验书的要求，全神贯注地按步骤进行操作，并注意多观察流体运动现象，多思考分析问题，及时记录实验原始数据。

3. 保持良好的科学作风，实验时，应尊重原始数据，不得任意更改；实验后，应进行必要的检查和补充，经指导教师同意后，方可离开实验室；应及时整理实验数据，认真编写实验报告。

由于时间仓促，水平有限，书中的缺点和错误在所难免，恳切希望读者批评指正。

目录实验一、流体静压强实验实验二、平面静水总压力实验实验三、能量方程实验实验四、动量方程实验实验五、沿程水头损失实验实验六、局部水头损失实验实验一：静水压强实验实验学时：1课时 实验类型：验证实验要求：必修 一、实验目的1、验证静止液体中，C gpZ =+ρ。

2、建立液体表面压强a p p >0，a p p <0的概念，并观察真空现象。

二、实验仪器三、实验原理、方法和手段静水压强测定及静水压强基本方程gh p p ρ+=0………(1) C gpZ =+ρ………(2) Z -被测点在基准面以上的位置高度； p -被测点的静水压强；0p -水箱中液面的表面压强； h -被测点的淹没深度利用等压面与连通器原理。

实验一 静水压强演示实验一、目的要求1、量测静水中任一点的压强；2、观察封闭容器内静止液体表面压力。

3、掌握U 形管和测压管的测压原理及运用等压面概念分析问题的能力。

二、实验设备实验设备见实验室水静压强仪。

三、实验步骤及原理1、打开排气阀，使密封水箱与大气相通，则密封箱中表面压强0p 等于大气压强a p 。

那么开口筒水面、密封箱水面及连通管水面均应齐平。

2、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，密封箱中空气的压强缓慢增大。

U 形管和测压管出现压差△h 。

待稳定后，开口筒与密封箱两液面的高差即为压强差h p p a γ=-01。

3、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，找开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成密闭容器的体积增大而压强减小。

此时a p p <0，待稳定后，其压强差称为真空，以水柱高度表示即为真空度：32120∇-∇=∇-∇=-γp p a =h 24、按照以上原理，可以求得密封箱液体中任一点A 的绝对压强A p '。

设A 点在密封箱水面以下的深度为A h 0，1号管和2号管水面以下的深度为A h 1和h 2A ，则：A p 'A a h h p p 02100)(γγ+∇-∇+='A a A a h p h p 21γγ+=+=四、注意事项检查密封箱是否漏气。

五、量测与计算静水压强仪编号 01 ； 实测数据与计算（表1、表2）。

表1 观测数据表2 计算设A点在水箱水面下的深度h0A为10 厘米。

实验二流线演示实验一、演示目的1、通过演示进一步了解流线的基本特征。

2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。

二、演示原理流场中液体质点的运动状态，可以用迹线或流线来描述，在恒定流中，流线和迹线互相重合。

在流线仪中，用显示液通过分格栅组成流场，整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势，当这些有色线经过各种形状的固体边界时，可以清晰地反映出流线的特征及性质。

流体静压强实验报告流体静压强实验是研究流体在静止状态下所受压力的实验。

在实验中，我们使用了U型水管和气压计来测量流体静压强，并通过改变流体的深度和密度来观察其对静压强的影响。

本实验的目的是通过实验数据的收集和分析，验证流体静压强的计算公式，并探讨流体静压强与流体深度、密度的关系。

首先，我们准备了U型水管和气压计，并将U型水管中的一端连接到气压计上。

然后，我们将U型水管的另一端浸入水池中，调整水池中的水深和水的密度，使得水管中的水位产生变化。

在实验过程中，我们记录下不同水深和水密度下的气压计读数，并根据读数计算出相应的流体静压强。

通过实验数据的分析，我们发现流体静压强与流体深度呈线性关系，即流体静压强与流体深度成正比。

这与我们之前的预期一致。

同时，我们还发现了流体密度对流体静压强的影响。

当流体密度增大时，流体静压强也随之增大，两者呈正相关关系。

这些实验结果与流体静压强的计算公式相符合，进一步验证了计算公式的准确性。

在实验过程中，我们还发现了一些误差的产生。

例如，气压计读数受到温度、湿度等环境因素的影响，可能会产生一定的误差。

为了减小误差的影响，我们在实验中尽量控制环境因素，同时进行多组实验数据的采集和平均处理，以提高数据的准确性和可靠性。

通过本次实验，我们深入了解了流体静压强的计算方法和影响因素，同时也掌握了一定的实验操作技能。

流体静压强实验的结果对于工程领域的流体力学研究具有一定的参考价值，也为我们今后的学习和科研工作提供了宝贵的经验。

总之，本次实验通过对流体静压强的实验研究，验证了流体静压强的计算公式，并探讨了流体静压强与流体深度、密度的关系。

通过实验数据的分析，我们得出了一些结论，并对实验中的误差进行了讨论和分析。

这些实验结果对于我们的学习和科研工作具有一定的指导意义，也为我们今后的实验研究打下了良好的基础。