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水静力学实验报告
篇一：水力学实验报告思考题答案(想你所要)
水力学实验报告
实验一流体静力学实验
实验二不可压缩流体恒定流能量方程（伯诺利方程）实验
实验三不可压缩流体恒定流动量定律实验
实验四毕托管测速实验
实验五雷诺实验
实验六文丘里流量计实验
实验七沿程水头损失实验
实验八局部阻力实验
实验一流体静力学实验
实验原理
在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程
2 16 或
(1.1)
式中：z被测点在基准面的相对位置高度；
p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；
p0水箱中液面的表面压强；
γ液体容重；
h被测点的液体深度。
另对装有水油（图1.2及图1.3）u型测管，应用等压面可得油的比重s0有下列关系：
(1.2)
据此可用仪器（不用另外尺）直接测得s0。
实验分析与讨论
1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
2.当pb ，相应容器的真空区域包括以下三部分：
(1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
(2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4
3 16 中，该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。
3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。
最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。
第一章 水静力学
水静力学的任务是研究液体的平衡规律及其工程应用。
液体的平衡状态有两种：一种是静止状态，即液体相对与地球没有运动，处于静止状态。另一种是相对平衡，即所研究的整个液体相对于地球在运动，但液体相对于容器或液体质点之间没有相对运动，即处于相对平衡状态。例如，等速直线行驶或等加速直线行驶小车中所盛的液体，等角速度旋转容器中所盛的液体。
本章的核心问题是根据平衡条件来求解静水压强的分布规律，并根据静水压强的分布规律来确定各种情况下的静水总压力。即先从点、再到面，最后对整个物体确定静水总压力的大小、方向、作用点。
水静力学是解决水利工程中水力荷载问题的基础，同时也是今后学习水动力学的必要知识。从后面章节的学习中可以知道，即使水流处于运动状态，在有些情况下，动水压强的分布规律也可认为与静水压强的分布规律相同。
第一节 静止压强及其特性
一.静水压强的概念.
在静水中有一受压面，其面积为ΔA，作用其上的压力为ΔP,则该微小面积上的平均静水压强为APp，当ΔA→0时，平均压强的极限就是点压强，),,(0limzyxAPApp，这也说明了静水压强是关于空间位置坐标的函数。
静水压强的单位有三种表示方法：（1）用应力的单位表示，即N/m2或kN/m2；（2）用大气压强的倍数表示；（3）用液柱高度表示。
静水压力并非集中作用于某一点，而是连续地分布在整个受压面上，它是静水压强这一分布荷载的合力。静水压强反映的是荷载集度。今后的学习中将重点掌握如何根据静水压强的分布规律推求静水总压力。
由于水利工程中有时习惯将压强称为压力，故水力学中就将静水压力称为静水总压力，以示区别。游泳胸闷,木桶箍都说明静水压力的存在。
二.静水压强的特性
1>方向 垂直指向受压面，用反证法说明。
2>大小 静水中任何一点各个方向的静水压强大小都相等。
nzyxpppp 而),,(zyxpp
水静力学基本方程
水静力学是研究流体（如水）在静止状态下受力和运动的学科。
水静力学基本方程是描述流体在静止状态下的力学性质的方程，它包
括了压力、密度、重力、速度以及流体的体积力等因素。
其基本方程为：
∇p=-ρg
其中，∇表示压力的梯度，在三维空间中表示为(x,y,z)，p为压
力，ρ为流体的密度，g为重力加速度。
这个方程描述了静止状态下水体任意点内外压力之差与水体密
度、重力之积的关系。其中p变化趋势与ρg的变化方向相反，即当
ρg增大时，p降低，反之亦然。这意味着，在静止状态下，压力的变
化由流体的密度和受力方向决定。
此外，流体中的速度和体积力（比如离心力、惯性力等）也会影
响压力的分布。如果考虑流体的运动，需要用到动力学方程，比如
Navier-Stokes方程组。
总之，水静力学基本方程描述了在静止状态下，水体内部的压力
变化如何受到流体密度和重力的影响，它是水静力学理论研究的基
础。
第二章:水静力学
一：思考题
2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强
2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强
的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等.
规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是
空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,所以p=(x,y,z)
2-3答：水头是压强的几何意义表示方法，它表示h高的水头具有大小为gh的
压强。
绝对压强预想的压强是按不同的起点计算的压强，绝对压强是以0为起点，而相
对压强是以当地大气压为基准测定的，所以两者相差当地大气压Pa.
绝对压强小于当地大气压时就有负压，即真空。某点负压大小等于该点的相对压
强。Pv=p'-pa
2-4.在静水压强的基本方程式中Cgpz中，z表示某点在基准面以上的高度，称为位置水头，gp表示在该点接一根测压管，液体沿测压管上升的高度，称为测压管高度或压强水头，gpz称为测压管水头，即为某点的压强水头高出基准面
的高度。关系是：（测压管水头）=（位置水头）+（压强水头）。
2-5.等压面是压强相等的点连成的面。等压面是水平面的充要条件是液体处于惯
性坐标系，即相对静止或匀速直线运动的状态。
2-6。图中A-A是等压面，C-C,B-B都不是等压面，因为虽然位置高都相同，但
是液体密度不同，所以压强水头就不相等，则压强不相等。
2-7.两容器内各点压强增值相等，因为水有传递压强的作用，不会因位置的不同压强的传递有所改变。当施加外力时，液面压强增大了Ap，水面以下同一高度的各点压强都增加Ap。
2-8.（1）各测压管中水面高度都相等。
（2）标注如下，位置水头z,压强水头h,测压管水头p.
图2-8
2-9.选择A
2-10.(1)图a和图b静水压力不相等。因为水作用面的面积不相等，而且作用面
的形心点压强大小不同。所以静水压力Pa>Pb.
