流体静力学实验报告终结版
流体静力学实验实验报告
流体静力学实验实验报告
一、实验背景
流体静力学是研究流体在静力平衡下的性质和行为的学科,涉及到流体的压力、密度和静力平衡等基本概念。通过实验研究流体静力学可以帮助我们深入了解流体的性质和应用。
二、实验目的
本实验的目的是通过对水的流体静力学特性的测量,掌握流体的压力、密度和浮力的基本原理,并学会使用相应的实验仪器和测量方法。
三、实验仪器和材料
1. U型管:用于测量液体的压力和压力差。
2. 水平支架:用于固定实验仪器。
3. 液体容器:用于装载待研究的液体。
4. 液体:一定量的水用于实验。
5. 液体注射器:用于向U型管注入液体。
6. 尺子:用于测量U型管液面高度差。
四、实验原理
1. 流体静力学基本概念
在流体静力学中,有几个重要的概念需要了解:
- 压力:液体或气体对单位面积施加的力,单位为帕斯卡(Pa)。
- 密度:单位体积内的质量,单位为千克每立方米(kg/m^3)。
- 浮力:液体或气体对浸入其中的物体所产生的向上的力,大小等于被排开的液体或气体的重量。
2. 流体压力的测量
利用U型管可以测量流体的压力和压力差。当两端的液面高度
相等时,称为等静压力。当液面高度不相等时,可以根据液面高度
差来计算压力差。
3. 测试物体的浮力
将一个物体浸入液体中,液体对物体产生的浮力等于物体的重力,可以通过测量液面升高的高度来计算浮力的大小。
1. 准备工作
a. 将U型管固定在水平支架上,确保U型管两端的高度相等。
b. 准备液体,注意液体的纯净度和温度。
c. 将液体注入液体容器中。
2. 测量液体压力和压力差
a. 将一根液体注射器连接到U型管的一端,并抽出液体注射器
流体力学实验报告
实验一 柏努利实验
一、实验目的
1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换,验证流体静力学原理和柏努利方程。
2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化,确定两者之间的关系。
二、基本原理
流动的流体具有三种机械能:位能、动能和静压能,这三种能量可以互相转换。在没有摩擦损失且不输入外功的情况下,流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。在有摩擦而没有外功输入时,任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。
流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示,取流动系统中的任意两测试点,列柏努利方程式:
∑+++=++f h p u g Z P u g Z ρ
ρ22
221
21122
对于水平管,Z 1=Z 2,则 ∑++=+f h p u p u ρ
ρ22
212122
若u 1=u 2, 则P 2
u 2 , p 1
三、实验装置及仪器
图2-2 伯努利实验装置图
装置由一个液面高度保持不变的水箱,与管径不均匀的玻璃实验管连接,实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。水的流量由出口阀门调节,出口阀关闭时流体静止。
四、实验步骤及思考题
3、关闭出口阀7,打开阀门3、5,排出系统中空气;然后关闭阀7、3、5,观察
并记录各测压管中的液压高度。思考:所有测压管中的液柱高度是否在同一标
高上?应否在同一标高上?为什么?
4、将阀7、3半开,观察并记录各个测压管的高度,并思考:
(1)A、E两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?
(2)B、D两管中,C、D两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?
5、将阀全开,观察并记录各测压管的高度,并思考:各测压管内液位高度是否变
浙江大学实验报告(流体力学)
本科实验报告(流体力学)
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学院:
系:
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学号:
指导教师:
2019年12 月30 日
实验报告
课程名称:流体力学实验类型:验证性
实验项目名称:(一)流体静力学综合型实验
实验日期:2019 年11月13日
一、实验目的和要求
1.掌握用测压管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;
3.测定油的密度;
4.通过对诸多流体静力学现象的实验观察分析,加深流体静力学基本概念理解,提高解决静力学实际问题的能力。
二、实验内容和原理
1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程
z + p/ρg = C 或p = p0 + ρgh
式中:
z——被测点相对基准面的位置高度;
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;
ρ——液体密度;
h——被测点的液体深度。
2.油密度测量原理
方法一:测定油的密度ρ0,简单的方法是利用实验装置的U型测压管8,再另备一根直尺进行直接测量。实验时需打开通气阀4,使p0 =0。若水的密度ρw为已知值,由等压面原理有
ρ0/ρw = h1/H
方法二:不另备测量尺,只利用测管2的自带标尺测量。先用加压打气球5打气加压使U型测压管8中的水面与油水交界面齐平,有
p01 =ρw gh1 = ρ0gH
再打开减压放水阀11降压,使U型测压管8中的水面与油面齐平,有
p02 = -ρw gh2 = ρ0gH-ρw gH
联立两式则有
ρ0/ρw = h1/(h1+h2)
三、主要仪器设备
图.1 流体静力学综合型实验装置图
1. 测压管
2. 带标尺测压管
3. 连通管
流体静力学中国石油大学流体力学实验报告
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,进一步提高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。
1. 测压管:
2.带标尺的测压管;
3. 连通管:
4. 通气阀:
5. 加压打气球:
6. 真空测压管
7. 截止阀:8. U型测压管:9. 油柱:
10. 水柱:11._ 减压放水阀
图1-1-1 流体静力学实验装置图
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;
2•仪器铭牌所注\、B、、'- D系测点B、C、D标高;若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准,贝U v B、'- c、'- D亦为Z B、z c、Z D;
3•本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。
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:
(1-1-1a)
形式之二:
p 二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 oi =(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
流体静力学实验报告-流体静力学实验步骤
中国石油大学(华东)现代远程教育
工程流体力学实验报告
学生姓名:XXXX
学号:********XXXX
年级专业层次:XXX油气开采技术高起专学习中心:XXXXXXXXXXXXXXXXXXX
提交时间:2015 年X 月X 日
图1-2 图1-3
三、实验装置
本实验的装置如图1-1所示。
1. 测压管;
2. 代表吃的测压管;
3. 连通管;
4. 通气阀;
5. 加压打气球;
6. 真空测压管;
7. 截止阀;8. U型测压管;9. 油柱;
10. 水柱;11. 减压放水阀
图1-1 流体静力学实验装置图
表1-1 流体静压强测量记录及计算表
表1-2 油相对密度测量记录及计算表
流体力学综合实验报告
流体力学综合实验报告
流体力学综合实验报告
引言:
流体力学是研究流体运动规律和流体力学性质的学科,广泛应用于工程领域。
本实验旨在通过一系列实验,深入了解流体的性质和运动规律,加深对流体力
学的理论知识的理解和应用。
实验一:流体静力学实验
在这个实验中,我们使用了一个容器装满了水,并通过一个小孔使水流出。通
过测量水的高度和流量,我们可以了解到流体静力学的基本原理。实验结果表明,当小孔的面积增大时,流出的水流量也随之增加,而当容器的高度增加时,流出的水流量也会增加。
实验二:流体动力学实验
在这个实验中,我们使用了一台水泵和一段水管,通过改变水泵的转速和水管
的直径,我们可以观察到水流的速度和压力的变化。实验结果表明,当水泵的
转速增加时,水流的速度也会增加,而当水管的直径增加时,水流的速度会减小。同时,我们还发现,水流的速度和压力之间存在一定的关系,即当水流速
度增加时,压力会减小。
实验三:流体粘度实验
在这个实验中,我们使用了一个粘度计和一种称为甘油的液体。通过测量液体
在粘度计中的流动时间,我们可以计算出液体的粘度。实验结果表明,甘油的
粘度较大,流动时间较长,而水的粘度较小,流动时间较短。这表明不同液体
的粘度是不同的。
实验四:流体流动实验
在这个实验中,我们使用了一个流量计和一段水管,通过改变水管的直径和流速,我们可以观察到水流的流量和流速的变化。实验结果表明,当水管的直径
增加时,水流的流量也会增加,而当流速增加时,水流的流量也会增加。同时,我们还发现,水流的流量和流速之间存在一定的关系,即当流速增加时,流量
流体静力学实验报告
汕头大学实验报告
学院:工学院系:机电系年级:15 姓名:董东启学号:2015124014 成绩:
实验一流体静力学实验
一、实验目的
(1)、掌握测压管的计量方法,计算液体(水)内部的A、B、C 三点的静压强,进一步明确流体静力能量方程的几何意义。
(2)、掌握U 型测压计及多管式测压计的计量方法,计算有限容器内的气体压强,进而测定重度未知的液体(酒精)和气体(空气)的重度。
(3)、通过对压强的计量,进一步明确流体力学中的压强单位。
二、实验原理
(1)、实验装置图如下:
(2)、原理及计算公式:
a、大水箱内空气绝对压强P’>Pa 的获得:
一定质量的气体,在等温变化的情况下,有:P’1V1=P’2V2=Const。当大水箱上的小孔开时,即大水箱与大气相通,此时大小水面相平,且P’1=Pa。封闭小孔,则大水箱内气体质量为一定。小水箱上升时,使小水箱的水流到大水箱去,使大水箱的容积减少,即有 V2 P’1=Pa,以而大水箱中的气体获得大气压强。
b、大水箱内空气V对压强P’
c、自由液面下深度为h 时,液内任一点的压强计算公式:P=P0+γh
测压管液面与大气相连同时,用相对压强表示:P=γh;用绝对压强表示:P’=Pa+P=Pa±γh
d、有限容器内气体压强
用U 型测压计时:用相对压强表示:P=(z11-z12) γ1=hbγ1
用多管式测压计时:
用相对压强表示:P=【(z1-z2)+(z3-z4)】γ1-(z2-z3)γ2
】γ1
当忽略空气重度影响时:P=【(z1-z2)+(z3-z4)
e、气体重度计算:
γ=0.4625(P’/T)N/m3
流体静力学实验报告终结版
流体静力学实验报告终结版
中国石油大学(华东) 流体静力学实验报告
实验日期: 2011.3.17 成绩: 班级: 石工09-8 学号: 09021374 姓名: 李陆伟教师: 王连英同组者: 李凯蒋光磊
实验一、流体静力学实验
一、实验目的
1.掌握用液式测压及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)的生产过程,进一步加深对真空度的理解。
4.测量油的相对密度。
5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析,进一步提高解决静力学实际问题的能力。二、实验装置
本实验的装置如图1-1所示。
1. 测压管 ;
2. 代表吃的测压管 ;
3. 连通管 ;
4. 通气阀 ;
5. 加压打气球 ;
6. 真空测压管 ;
7. 截止阀 ;8. U型测压管 ;9. 油柱 ;
10. 水柱 ;11. 减压放水阀
图1-1 流体静力学实验装置图
三、实验原理
1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。
形式一:
z+p/r=const (1-1-1a)
形式二:
P=po+rh (1-1-1b)
式中 z,测点在基准面上的位置高度;
P,测点的静水压强(用相对压强表示,以下同);
Po,水箱中液面的表面压强;
r,液体的重度;
h,测点的液体深度;
2.有密度测量原理。
当U型管中水面与油水界面齐平(见图 1-1-2),取油水界面为等压面时,有: Po1=rwh1=roH
另当U型管中水面与油面齐平(见图 1-1-3),取油水界面为等压面时,有: Po2+rwH=roH (1-1-2)
大学实验流体静力学
中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告
实验日期:成绩:
班级:石工10-12班学号:姓名:宋胜教师:王连英
同组者:邓向飞
实验一流体静力学实验
一、实验目的
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,进一步提高解决静力学实际问题的能力。
二、实验装置
本实验的装置如图1-1所示。
图1-1 流体静力学实验装置图
1.测压管;
2.带标尺的测压管;
3.连通管;
4. 通气阀;
5.加压打气球;
6.真空测压管;
7.截止阀; 型测压管; 9.油柱; 10.水柱; 11.减压放水阀;
说明:
(1)所有测压管液面标高均以标尺(测压管2)零读数为基准。 (2)仪器铭牌所注B ∇,C ∇,D ∇系测点B ,C ,D 的标高。若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准,则B ∇,C ∇,D ∇亦成为C z ,C z ,D z 。
(3) 本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。
三、实验原理
1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。 形式一:
p
z γ
+
=const (1-1-1a )
形式二:
P=P 。+γ (1-1-1b )
式中 z---测点在基准面以上的位置高度;
P —测点的静水压强(用相对压强表示,一下同); P 。--水箱中液面的表面压强; γ--液体的重度; h —测点的液体深度; 2.油密度测量原理。
当u 形管中水面与油水界面齐平(见图1-1-2),取油水界面为等压面时,有:
流体力学实验报告(全)
工程流体力学实验报告
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
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。
<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。
2.当P
B
,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γ
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。
4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?
设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算
流体力学实验报告总结与心得
流体力学实验报告总结与心得
1. 实验目的
本次流体力学实验的目的是通过实验方法,对流体的流动进行定性和定量分析,掌握基本的流体流动规律和实验操作技能。
2. 实验内容
本次实验主要分为两个部分:流体静力学的实验和流体动力学的实验。在流体静力学实验中,我们测定了液体的密度、浮力、压力与深度的关系,并验证了帕斯卡定律。在流体动力学实验中,我们测量了流体在管道中的速度分布,获得了流速与压强变化的关系,并通过管道阻力的实验验证了达西定理。
3. 实验过程与结果
在实验过程中,我们依次进行了密度的测量、液体的浮力测定、压力与深度关系的测定、流速分布的测量和管道阻力的实验。通过各项实验得到的数据,我们进行了数据处理和分析,得出了相应的曲线和结论。
在密度的测量实验中,我们使用了称量器和容量瓶,通过测定液体的质量和体积,计算出了液体的密度。在测量液体的浮力时,我们使用了弹簧测量装置,将液体浸入弹簧中,通过测量弹簧的伸长量计算出液体所受的浮力。在压力与深度关系的测定实验中,我们使用了压力传感器和水桶,
通过改变水桶的水深,测量压力传感器的输出信号,得出了压力与深度的关系曲线。
在流速分布的测量实验中,我们使用了流速仪和导管,将流速仪安装在导管中不同位置,通过读出流速仪的示数,绘制出流速与导管位置的关系曲线。在管道阻力的实验中,我们通过改变导管的直径和流速,测量压力传感器的输入信号,计算出阻力与流速的关系。
4. 结论与讨论
通过以上实验和数据处理,我们得出了以下结论:
1. 密度的测量实验验证了液体的密度与质量和体积的关系,得到了各种液体的密度数值,并发现不同液体的密度差异较大。
流体静力学 实验报告
流体静力学实验报告
流体静力学实验报告
引言
在物理学中,流体静力学是研究流体在静止状态下的力学性质和行为的学科。
本次实验旨在通过实验方法验证流体静力学的基本原理,并探究流体静力学的
一些重要概念。
实验目的
1. 验证帕斯卡定律:即在静止的不可压缩流体中,压强在各个方向上都是相等的。
2. 研究液体的压力与液体深度之间的关系,推导液体压强公式。
实验器材
1. U型玻璃管
2. 液体容器
3. 液体(如水、油等)
4. 压力计
5. 直尺、量规等实验工具
实验步骤
1. 将U型玻璃管的两端分别连接到液体容器的两个出口,保证U型管中无气泡。
2. 将液体注入液体容器,确保液体高度一致。
3. 将压力计连接到U型管的一端,并记录压力计的读数。
4. 移动液体容器,改变液体的高度,并记录压力计的读数。
5. 重复步骤4,记录不同液体高度下的压力计读数。
实验结果与分析
根据实验数据,我们可以得出以下结论:
1. 帕斯卡定律的验证
通过实验可以观察到,无论液体容器中液体高度的变化,压力计的读数始终保
持不变。这验证了帕斯卡定律的原理,即静止的不可压缩流体中,压强在各个
方向上都是相等的。
2. 液体压强与液体深度的关系
我们发现,液体的压力与液体深度呈线性关系。通过对实验数据的分析,我们
可以得出液体压强公式:P = ρgh,其中P表示液体压强,ρ表示液体密度,g
表示重力加速度,h表示液体的深度。
结论
通过本次实验,我们验证了帕斯卡定律,并推导出了液体压强公式。流体静力
学是研究流体在静止状态下的力学性质和行为的重要学科,对于理解流体力学
和应用于实际工程中具有重要意义。
流体静力学中国石油大学(华东)流体力学实验报告
流体静力学中国石油大学(华东)流体力学实验报告
篇一:《流体静力学实验》实验报告
中国石油大学(华东)现代远程教育
实验报告
学生姓名:刘军学号:14456145005 年级专业层次:
14秋《油气储运技术》网络高起专学习中心:山东济南明仁学习中心提交时间:2021年1月5日
篇二:流体静力学实验报告
中国石油大学(华东)现代远程教育工程流体力学
学生姓名:XXXX
学号:14952380XXXX
年级专业层次: XXX油气开采技术高起专学习中心:XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 提交时间: 2021 年 X 月 X 日
篇三:流量计+中国石油大学(华东)流体力学实验报告
中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告
实验日期:成绩:
班级:学号:姓名:教师:李成华同组者:
实验三、流量计实验
一、实验目的(填空)
1.掌握、文丘利节流式流量计的工作原理及用途;
2.测定孔板流量计的流量系数?,绘制流量计的; 3.了解的结构及工作原理,掌握其使用方法。二、实验装置
1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称:
本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁
流量计、文丘利流量计、孔板流量计,其结构如图1-3-1示。
F1—— C——文丘利流量计; F2——孔板流量计;F3——;
; V——; K——
图1-3-1 管流综合实验装置流程图
说明:本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8为局部阻力实验专用阀门,V10为排气阀。除V10外,其它阀门用于调节流量。
流体力学实验报告
流体力学实验报告
引言:
流体力学是研究流体在力的作用下的运动以及与周围环境的相
互作用的科学。通过实验可以验证和探究流体力学的理论,并且
为工程应用提供基础数据和实际模型。本实验旨在通过实验方法
来观察和研究流体力学的一些基本现象和原理。
一、流体静力学实验
1. 实验目的:观察流体在静力平衡下的性质,并验证帕斯卡定律。
2. 实验原理:静力学是研究流体在平衡状态下的力学性质。帕
斯卡定律是指任何一个封闭容器内的压力是相等的。
3. 实验步骤:将液体注入一个封闭容器,通过改变液位的高度,观察容器内的压力变化。
二、流体动力学实验
1. 实验目的:研究流体在运动状态下的一些基本特性,如阻力、涡旋等。
2. 实验原理:动力学是研究流体在运动状态下的力学性质。通
过实验可以观察到流体在管道中的流速分布、阻力特性等现象。
3. 实验步骤:通过实验装置产生流体流动,改变管道形状、粗
糙度等条件,观察流速和阻力的变化。
三、流体振荡实验
1. 实验目的:观察流体振动的一些特性,如共振现象。
2. 实验原理:当外力的频率与流体固有振荡频率相等时,会出
现共振现象。流体振动实验可以用于研究振动频率、振幅等。
3. 实验步骤:通过实验装置产生流体振动,并改变外力的频率,观察流体的共振现象。
四、流体流量实验
1. 实验目的:研究流体在管道中的流速和流量分布。
2. 实验原理:流量是单位时间内通过管道横截面的流体体积。
通过实验可以测量流速和流量,研究流体在管道中的流动情况。
3. 实验步骤:使用流量计等装置来测量流速和流量,并改变管
道直径、液体粘度等条件,观察其对流动的影响。
流体静力学实验报告
流体静力学实验报告 Revised as of 23 November 2020
中国石油大学(华东)现代远程教育
工程流体力学实验报告学生姓名:
学号:
年级专业层次:16春网络春高起专
学习中心:山东济南明仁学习中心
提交时间:2016年5月30日
1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程
形式之一:(1-1a)
形式之二:P=P0+γh(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;
P0——水箱中液面的表面压强;
?γ ——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1-2),取其顶面为等压面,有P01=γw h1=γ0HP01(1-2)另当U型管中水面和油面齐平(图1-3),取其油水界面为等压面,则有P02+γw H=γ0H
即P02=-γw h2=γ0H-γw H(1-3)
由(1-2)、(1-3)两式联解可得:
?代入式(1-2)得油的相对密度
?(1-4)
据此可用仪器(不用另外尺)直接测得。
?流型判别方法(奥齐思泽斯基方法):
本实验的装置如图1-1所示。
图1-1 流体静力学实验装置图
1.测压管;
2.带标尺的测压管;
3.连通管;
4.真空测压管;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
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;
2.仪器铭牌所注、、系测点B、C、D标高;若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准,
则、、亦为、、; 3.本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。
流体静力学实验(包括实验数据结果及思考题)
实验报告:流体静力学实验
一、实验目的
1、掌握用测压管测定流体静压强的技能。
2、验证不可压缩流体静力学基本方程。
3、通过对流体静力学现象的实验分析,进一步加深基本概念的理解,提高解决静力学实验问题的能力。
二、实验原理
重力作用下不可压缩流体静力学基本方程为:
c z g
p
=+ρ 式中:z 为单位重量液体的位能,也称位置水头;p/ρg 为单位重量液体的压能,也称压强水头。
如果自由表面压强p 0与当地大气压p a 压强相等时,液体内任一点相对压强可表示为:
gh p ρ= 式中:h 为液体自由表面下任一点液体深度。
三、实验装置
1-水箱 4-上水阀 7-调节水箱
1
2 3 4 5
1
2
3 4
5
6
7
8
9
减压
常压
升压
箱体
图1
图2
2-气阀5-水泵8-A、B孔
3-进水阀6-上水管路9-测压管(1-5)图1为实际实验仪器图,图2为实验仪器内部构造示意图。图2中左侧水箱及调节水箱部分在图1中封闭在左侧的箱体内。水箱内液面压强的大小通过箱体面板上减压、常压、升压三个按钮来改变。
四、实验步骤
1、记录A、B点位置标高。
2、打开电源开关,按下减压按钮,同时观察测压管,使水箱形成一定的负压,然后松开按钮,待测压管水位稳定后,读取1~5号测压管读数。
3、按下常压按钮,同时观察测压管,使水箱为常压状态,然后松开按钮。
4、按下升压按钮,同时观察测压管,使水箱形成一定的正压,然后松开按钮,待测压管水位稳定后,读取1~5号测压管读数。
5、按下常压按钮,使水箱液面恢复常压状态,关闭电源。
五、实验原始记录
1、记录有关常数
A点位置标高=0 ㎝, B点位置标高= 3 ㎝
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中国石油大学(华东)流体静力学实验报告
实验日期:成绩:
班级:石工09-8 学号:09021374 姓名:李陆伟教师:王连英同组者:李凯蒋光磊
实验一、流体静力学实验
一、实验目的
1.掌握用液式测压及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)的生产过程,进一步加深对真空度的理解。
4.测量油的相对密度。
5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析,进一步提高解决静力学实际问题的能力。
二、实验装置
本实验的装置如图1-1所示。
1. 测压管;
2. 代表吃的测压管;
3. 连通管;
4. 通气阀;
5. 加压打气球;
6. 真空测压管;
7. 截止阀;8. U型测压管;9. 油柱;
10. 水柱;11. 减压放水阀
图1-1 流体静力学实验装置图
三、实验原理
1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程。
形式一:
z+p/r=const (1-1-1a)
形式二:
P=po+rh (1-1-1b)
式中z-测点在基准面上的位置高度;
P-测点的静水压强(用相对压强表示,以下同);
Po-水箱中液面的表面压强;
r-液体的重度;
h-测点的液体深度;
2.有密度测量原理。
当U型管中水面与油水界面齐平(见图1-1-2),取油水界面为等压面时,有:Po1=rwh1=roH
另当U型管中水面与油面齐平(见图1-1-3),取油水界面为等压面时,有:Po2+rwH=roH (1-1-2)
即
Po2=-rwh2=roH-rwH (1-1-3)
由式(1-1-2),式(1-1-3)两式联立可解得:
H=h1+h2
代入式(1-1-2)可得油的相对密度do为:
do=ro/rw=h1/(h1+h2) (1-1-4)
根据式(1-1-4),可以用仪器直接测得do。
图1-2 图1-3
四、实验要求
1.记录有关常数 实验装置编号No.
各测点的标尺读数为:
B ∇= -210m ⨯;
C ∇= -210m ⨯;
D ∇= -210m ⨯;
基准面选在 测压管2标尺零点所在界面 ; C z = -210m ⨯;
D z = -210m ⨯;
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(p
z γ
+
)是否为常数
依据表1-1所得数据,为常数
3.求出油的重度。 o γ= *1000 3N/m 4.测出6#测压管插入小水杯水中深度。 6h ∆= -210m ⨯
6h ∆=H ∇—0∇=完成表1-1及表1-2。
五、实验步骤
1.了了解一起的组成及其用法,包括: (1)各阀门的开关。
(2)加压的方法:关闭所有阀门,然后用打气球充气。 (3)减压方法:开启筒底减压放水阀们11放水
(4)检查仪器是否密封:加压后检查测压管1,2,8的夜面高程是否恒定。若下降,则查明原因并加以处理。 2.记录仪器编号及各常数。
3.进行实验操作,记录并处理数据。
4.量测点静压强。
(1)打开通气阀4(此时po=0),记录水箱液面高标▽0和测压管的液面标高▽H (此时▽o=▽H )
(2)打开通气阀4及截止阀7,用打气球加压使po>0,测记▽o 及▽H 。
(3)打开减压放水阀11,使po<0(要求其中一次pB<0,即▽H<▽B),测记▽0及▽H 。 5.测出测压管6插入水杯中水的深度。 6.测定油的相对密度do 。 (1)开启通气阀4,测记▽0.
(2)关闭通气阀4,用打气球加压(po>0),|微调放气螺母使U 型管中水面与液面齐平,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,然后开启减压放水阀11降压(po<0),使U 型管中水面与油面相齐平,测记▽0及▽H (此过程反复进行3次)。
六、注意事项
1.用打气球加压,减压需缓慢,以防液体溢出及油滴吸附在管壁上。打气后务必关闭加压气球下端的阀门,以防漏气。
2.在实验过程中,装置的气密性要求保持良好。
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
测压管水头指z+p/γ,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度.测压管水头线是指测压管液面的连线.从实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线.
2.当
B 0
p 时,试根据记录数据确定水箱内的真空区域。
以p0<0时,第二次B点测量数据(表1-1)为例,此时
pB/γ=<0,相应容器的真空区域包括以下三部分:
(1)过测压管液面(Δh=做一水平面,由等压原理知,相对测压管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,真空测压管中,该平面以上的区域也是真
空区域.
(3)在U形测压管5中,自水面向下深度为的一段水柱也是真空区.这段高度与测压管
液面低于水箱液面的高度相等,亦与真空测压管液面高于水杯液面高度相等,均为cm.
3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定
o
d。
最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气的情况下,U形测压管油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度hw和ho,由式γwhw=γoho,从而求得do.
4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响
一般说来,当玻璃测压管内径大于10mm时,毛细管影响可以忽略不计,另外,当水质不好时,σ减小,毛细高度较纯净水也减小,当采用有机玻璃管作为测压管时,浸润角θ较大,其h较普通玻璃小.如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响.因为测量高低压强时均有毛细现象,在计算压差时,相互抵消了
.
5.过C点作一水平面,相对管1、2、5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
不全是等压面,它仅相对于1,2及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面.因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面(1)重力液体(2)静止(3)连通(4)连通介质为同一均匀液体(5)同一水平面.而管5与水箱之间不符合条件(4),因此,相对管5和水箱中的液体而言,该水平面不是等压面.
八、心得体会
通过这次试验,让我更深刻的体会到了流体静力学的奥妙,也验证了流体在重力作用下的平衡作用,很好的将基本理论与实验联系起来,也对相关公式有了更深的理解,更再次体会到了团队合作的重要性,在此,也谢谢指导老师!