静水压强实验

静水压强实验 流体力学实验指导与书 静水压强实验 实验类型 实验时间 成绩 同组人数 一、实验目的 1、验证静止液体的静水力学基本方程式; 2、掌握测定静止液体表面压强和静止液体内部任意点静水压强的方法，加深对静水力学基本方程式的理解; 3、理解位置水头、压强水头及测压管水头的基本概念，并观察测压管水头z，p,g,k的现象; 4、掌握测定未知液体密度的方法(未知液体密度测定方法有好多种，这里只是其中一种)。 二、实验设备 图1 静水压强实验设备示意图 1. 测压管，2. 带标尺的测压管，3. 连通管，4. 真空测压管，5. U型测压管，6. 通气阀，7. 加压打气球，8. 截止阀，9. 油柱，10. 水柱，11. 减压放水阀 三、实验原理 1、基本公式 1 工程流体力学实验指导与报告书 p,p，,gh 0 式中:—被测点的静水压强(相对压强); p p—水箱内液面的表面压强; 0 —液体的密度; , —被测点在液面下的深度。 h 2、测定某种液体的密度 ,利用图1所示的静水压强实验设备，在测定B、C点压强的同时，测定,形管5内油的密度。 0 ,,,,形管内装有水和油，两种液体，设其密度分别为和，根据等压面原理可以求出。 00w 四、实验注意事项 1、要保持容器具有良好的密闭性，如果容器加压后，测压管1和2水面读数持续变化时，则表明容器的密闭性能不好; 2、弄清楚测压管读数的基准面(测压管读数的基准面在刻度尺的零刻度)。 3、一定要待液面稳定后再读数，并注意应使三点在一个水平面上(眼睛、尺和管中液面)。 五、实验方法和实验步骤 1、首先了解实验设备的组成部分及其作用，然后记录实验设备中,、,、D点的标高,、,、,。 BCD p,02、打开加压阀7(此时容器内液面压强)，要注意排除各测压管内存在的气泡，并检查0 ,1、2和3管内液面是否与水箱液面处于同一水平面上，然后记录水箱内液面标尺读数。 0 3、检查无误后，分两种情况进行实验: p,0p,0(1)情况:关闭通气阀6，向容器内打气加压，使封闭水箱内的液面压强，待00测压管内水位稳定后，读出各测压管的水位标尺读数，记入表1中，供计算时使用。然后再重复以上做法，测读两次。 p,0(2)情况:先打开通气阀6后再将其关闭，在水箱底部打开减压放水阀11，排出少许0 p,0水，使封闭水箱内的液面，待各测压管水位稳定后读出数据，记入表1中，以便计算。再以0 同样方法和步骤重复做两次。 六、实验成果及要求 1、记录有关常数 (1)实验台号: ; cm,cmcm,,(2)各测点的读数:, ;, ;, ; CBD 2 工程流体力学实验指导与报告书 ,,(3)水的密度 。 w ,,2、求出油的密度 。 0 3、分别求出各次测量的,、,各点压强，以及封闭水箱中液面压强。在选择同一基准面的情况下，验证静止液体内任意两点,、,的测压管水头z，p,g,C。 4、写出成果分析小结。 cm表1 测压管测量记录及计算(单位:) 测压管水头 压强水头(cm)(cm)水箱 测压 实验 次液面 管液pppCDBp,,,A,pp条件 序 面 ,gCD,g,g ，，zz,g,CD0 ,g,g,,,,H,,,,,,HCHBHD ,,,H0 p,01 0 1 p,02 0 3 1 p,002 注:若表中基准面选在刻度尺的零点则 、。 Z,,Z,,CCDD cm表2 油容重测量记录及计算表格(单位:) ,0水箱液面测定管2,h,h,12 ,w hh条件 次序 标尺读数 液面标尺12 ,,,,,,H00Hh(h，h) 读数,112,0H 1 p,0且0 2 U型管中水 面与油水交 3 界面齐平 1 p,0 0 且U型管中 2 水面与油面 3 齐平 七、思考题 1、用实验结果来说明，重力作用下静止液体压强的基本规律。 3 工程流体力学实验指导与报告书 2、结合实验，说明同一种液体内的测压管水头连接成什么样的面,与水箱中的水面有什么关系, 3、测定某种液体容重，利用的是什么原理，并推导该种液体容重计算公式。 p4、打开通气阀后，哪些测压管中水面与水箱中液面平齐,若改变水箱中液面压强值，又有0哪些测压管中液面与水箱中液面平齐, 4