流体静力学实验报告中国石油大学
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中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告
实验一、流体静力学实验
、实验目的：填空
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、压力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. 测定一油_的相对密度;
5. 通过对诸多流体静力学现象_的实验分析，进一步提咼解决. 静力学实际问题—的能
力。
二、实验装置
1、在图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。
;
2、说明
1. 所有测管液面标高均以 标尺（测压管2） _零读数为基准;
三、实验原理 在横线上正确写出以下公式
1 .在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 形式之一：
_ z+p/ 丫 二const _
（1-1-1a ）
形式之二：
p p o h
（1-1b
）
式中z ――被测点在基准面以上的位置高度；
p ――被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； P o ——水箱中液面的表面压强； ――液体重度；
h ――被测点的液体深度。
2. 油密度测量原理
当U 型管中水面与油水界面齐平（图1-1-2 ），取其顶面为等压面，有
p 01 W h 1 o H
（1-1-2 ）
另当U 型管中水面和油面齐平（图1-1-3 ），取其油水界面为等压面，则 有 即
P 02
w h 2 o
H w H
（ 1-1-3 ）
图 1-1-2
图 1-1-3
由（1-1-2 ）、（ 1-1-3 ）两式联解可得： 代入式（1-1-2 ）得油的相对密度d o
2.仪器铭牌所注B 、 C 作为
静力学基本方程 系测点B 、C 、D 标高；若同时取标尺零点
D
B 、
C 、
D "亦 ^为 Z B 、
、3.本仪器中所有阀门旋柄 —以顺
—管轴线为开
h i
h i h 2
根据式（1-1-4 ），可以用仪器（不用额外尺子）直接测得 四、实验要求填空
cm ;
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 卫）是否为常数 答：由表1-1-1流体静压强测量记录及计算表，选取标尺零点作为静力学基 本方程的基准时，可以看出同一静止液体内的任意二点 C 、D 的（z 卫）值为常 数。
3. 求出油的重度。
4 .测出6#测压管插入小水杯水中深度 h 6 = _________ cm 5. 完成表1-1-1及表1-1-2
五、实验步骤填空
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
(1-1-4 )
d o 。
1.记录有关常数 13
各测点的标尺读数为：
B
=_
____ cm ;
C
=_ ___ cm ;
基准面选在_带标尺的测压管0刻度处_；
实验装置编号No.
z c =
_ cm ;
cm ;
Z D =
___
__________ N/m
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—底阀_A1放水；
4）检查仪器是否密封
加压后检查测管__L、2、8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. 记录仪器编号、各常数。
3. 实验操作，记录并处理实验数据，见表1-1-1和表1-1-2。
4. 量测点静压强。
1）_________________________________________ 打开通气阀4（此时p0 0），记录_水箱液面_____________________________ 标高0和测管2液面标高H（此时0 H）；
2）关闭—通气阀—L 及截止阀8,加压使之形成p o 0，测记0及H ；
3）打开减压放水阀—11 ，使之形成P0 0（要求其中一次旦0 , 即H
B），测记0及H。
5. 测出测压管6插入小水杯中的深度。
6 .测定油的相对密度d o。
1）开启通气阀4,测记°;
2）关闭—通气阀，打气加压（P0 0），微调放气螺母使L形管中
水面与油水交界面齐平（图1-1-2），测记0及H（此过程反复进行3
次）。
3）打开通气阀4,待液面稳定后，关闭所有阀门；然后开启—放水阀_11
降压（P o O）,使U形管中的水面与油面齐平（图1-1-3）,测记P o 0（此
过程亦反复进行3次）
六、注意事项（填空）
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；打气后务必关闭打气球下端阀门，以防漏气。
2. ________________________________ 在实验过程中，装置的_气密性要求保持良好。
表1-1-1 流体静压强测量记录及计算表
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
答：测压管水头二位置水头+压力水头，即测压管水头包括位置水头和压力水头，同一静止流体内测压管水头线为一水平线。
2. 当P B 0时，静压仪中的真空区域有哪些
答：由所测数据可得：当P B 0时，水箱内的真空区域为从带标尺的测压管内的水面到水箱顶，即从▽ H= m到水箱顶的水箱区域。
3 .若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定d o。
答：让水箱与外界连通，即P o=O,记录水面到油水界面的距离I 水,
油面到油水界面的距离I油，则d°= ^水。
I油
4 .如测压管太细，对测量结果将有何影响
答：如测压管太细，测压管内液面的变化很难看清，使读数误差变大；并且会有毛细管现象，使得管内液面上升而导致实验失败。
5.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
答：不是。
1、2及水箱中的液体是同一等压面。
八、心得体会
通过本次试验，我学习并验证了不可压缩流体静力学基本方程，加深了对位置水头、压力水头和测压管头的理解，并进一步加深对真空度的理解。
掌握了用液式测压计测量流体静压强的技能。
进一步提高了解决静力学实际问题的能力。
当然在实验中由于未预习，所以操作不熟练。
今后一定要提前预习实验操作流程。
