静水力学实验
水静力学实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除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。
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式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。
静水压强实验
水静压强实验一、实验目的1、加深理解静力学基本方程式及等压面的概念；2、理解封闭容器内静止液体表面压力及其液体内部某空间点的压力；3、观察压力传递现象。
二、实验仪器外形图三、实验原理对密封容器的液体表面加压时，设其压力为P ，即P0> P a。
从U 形管可以看到有压差产生，U 形管与密封容器上部连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升，由此可知液面下降的表面压力即是密闭容器内液体表面压力P0，即P0= P a+ρgh，h是U 形管液面上升的高度。
当密闭容器内压力P0下降时，U 形管内的液面呈现相反的现象，即P0<P a，这时密闭容器内液面压力P0=P a -ρgh 。
H 为液面下降高度。
四、实验步骤1、向水箱内注水至2/3 处，拧紧加压器并打开排气阀门，关闭与烧杯相连的导管上的阀门，打开与U 形管相连的阀门；2、用加压器缓慢加压，关闭排气阀门及与U 形管相连的阀门，读取Z1（靠近水箱一侧液柱的高度）、Z2（同一个U 形管另一侧的液柱高度），同时观察A、B 管内液柱变化情况并重复三次；3、打开与烧杯相连的导管上的阀门，不再有气泡冒出后，关闭该阀门；4、关闭排气阀门，打开水箱下端排水阀门，放出少量水，读取Z1、Z2,同时观察A、B 管内液柱变化情况，并重复三次。
五、数据处理六、演示步骤如果对密闭容器的液体表面加压时，其容器内部的压力向各个方向传递，在右侧的测压管中，可以看到由于A、B 两点在容器内的淹没深度h 不同，在压力向各点传递时，先到A 点后到B 点。
在测压管中反应出的是 A 管的液柱先上升而B 管的液柱滞后一点也在上升，当停止加压时，A、B 两点在同一水平面上。
1、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，U 形管出现压差Δh，在加压的同时，观察右侧A、B 管的液柱上升情况；2、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，打开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成容器内压力下降。
静水压强实验
试验一：静水压强实验
一、实验目的
1、验证静水力学基本方程；
2、测定静止液体内某点的静水压强；
3、验证压强的特性。
二、实验原理
1、静水压强的实验仪器为静压仪。
若以p 表示静水压强，p 0表示表面压强，z 表示压强测算点的位置（测算点至基准面的高度），则在重力作用下的静水压强基本公式为：0p p h γ=+。
2、水静力学基本方程1
2
12p p z z γγ
+
=+
=常数，表明测压管1、2的水位在同一水平面上。
3、由等压面知：连通的同种液体的水平面时等压面，00
112
2a a a p p h p p h p p h
γγγ=+⎧⎪
=+⎨⎪=+⎩。
三、仪器装置和实验步骤 1、静压仪，水箱上装有加压气囊。
2、实验步骤：
(1)打开气阀，观察水面现象，量出0h 、1h 、2h ，计算0p 、1p 、2p ；
(2)关闭气阀，用气囊向水箱中充气，液面静止后量出0h 、1h 、2h ，计算0p 、1p 、2p ；
(3)打开进水阀K ，将水箱中水放入小烧杯中倒满，而后关闭K ，液面静止后量出0h 、1h 、2h ，计算
0p 、1p 、2p 。
四、实验数据
分别求出各次测量时1、2点压强及0p ，并验证1
2
12p p z z γ
γ
+
=+。
实验时注意，读取测压管数据时，视线必须和液面在同一个水平面内，并在水位稳定时进行，以免发生误差。
图1 静压仪
单位：mm。
实验： 静水压强
实验八静水压强水静力学主要研究液体在平衡状态下的静水压强分布规律，进而进行建筑物的平面及曲面静水总压力的计算。
处于静止状态的液体质点之间以及液体质点与固体边壁之间的相互作用，是通过压强的形式来表现的。
下面我们进行室内的静水压强实验。
一、实验目的1．加深理解水静力学基本方程式及等压面的概念。
2．计算密封容器内静止液体表面及其内部某空间点的静水压强。
3.观察液体表面压强变化时，液体压强的传递现象和传递规律。
4.学会用静水压强法求液体的容重。
二、实验原理假设密封容器的液体表面压强为P0，当对液体的表面加压时，即使P0＞Pa，从U形管C可以看到有压力差产生，U形管C与密封容器上部空气连通的一面，液面下降，而与大气相通的一面，液面上升。
由此可知，液面下降的表面压力，即是密封容器内液体表面压力P0，即：P0＝Pa＋ρgh，是U形管液面上升的高度。
当密封容器内压力P0下降时，U形管液面呈现相反的现象，即：P0＜Pa，这时密封容器内液体表面压力P0＝Pa-ρgh，h为液面下降的高度。
如果对密封容器的液体表面加压时，其容器内部的压力向各个方向传递，在右侧的测压管中，可以看到由于A、B两点在容器内的淹没深度h不同，在压力向各个点传递时，先到A点后到B点。
在测压管中反映出的是A管的液体柱先上升，而B管的液柱滞后A上升，当停止加压时，A、B两点在同一水平面上。
静水压强：液体内垂直于单位面积上的压应力叫做静水压强。
其单位可以用kPa、kg/cm2、mmHg或水柱高度表示。
静水压强方程式：P=P0+ h (8－1)式中：P ——计算点的压强。
P 0——液体表面所受气体的压强，也叫做表面压强。
γ——水的容重。
h ——计算点的深度。
γh ——相对压强。
等压面是由静水压强相等的各点所构成的面。
静止液体表面是一水平面，也是一个等压面。
在同一液体内等压面是一系列的水平面。
两种液体的分界也是一个等压面。
根据压强方程式： P 0 +11h γ=Pa 22h γ+所以：11h γ=22h γ （8—2）根据上式可计算液体的容重。
水力学 静水压强演示实验
1. 升降调压筒时，应轻拉轻放。 2. 在读取测管读数时，一定要等液面稳定后再读，并注意使视线与液面最低点处于同一水
平面上。 3. 读数时，注意测管标号和记录表中要对应。
静压-3
实验数据记录
仪器编号：
有关常数：A点高程 ∇ A =
cm，B点高程 ∇B =
cm， ρ 水 = 1.0×10-3 kg/cm3
测管液面高程读数记录
工况
测次
∇1 (cm)
∇2 (cm)
∇3 (cm)
∇4 (cm)
∇5 (cm)
∇6 (cm)
1
p0 > pa
2
#
1
p0 < pa
2
#
静压-2
实验结果
静水压强量测结果
工况
测次
p0 = ρ 水 g(∇ 6 − ∇ 5 ) (N/cm2)
p A = ρ 水 g(∇ 6 − ∇ A ) (N/cm2)
1
p0 > pa
2
#
1
p0 < pa
2
#
分析思考问题
p B = ρ 水 g(∇ 6 − ∇ B ) (N/cm2)
ρ油
=
ρ水
∇6 ∇2
−∇5 − ∇1
(kg/cm3)
1. 重力作用下的静止液体压强分布的基本规律是什么？从实验结果举例说明。 2. 如何利用测压管量测静止液体中任意一点的压强（包括液面压强）？ 3. 相对压强与绝对压强、相对压强与真空是什么关系？ 4. 表面压强 p0 的改变，基准面 O-O 线位置的改变，对 A、B 两点的位置水头与压强水头有
打开K1时，水箱内液体的表面压强为大气压，当K1关闭时，可通过升降调压筒调节水箱
试验一流体静力学试验一
三、实验装置
1.水泵；2.蓄水箱；3.上水阀；4.溢流管；5.高位水箱；6.色液调节阀； 7.色液瓶；8.测压板；9.雷诺实验管；10.流量调节阀；11.出水口；12. 计量水箱；13.放水阀
图2-1 雷诺实验装置
四、实验内容及步骤
1、关闭所有阀门，启动水泵。打开上水阀， 使恒流水箱充满水。
2、缓慢开启雷诺试验管段的出口调节阀门 并打开下游各阀门，使圆管中水在较低流速 下稳定流动。
五、数据记录及计算项目表
表3-1 数据记录表
六、思考题
1、为什么实际流体的总水头线是沿流向逐 渐降低的？
2、在调节流量时，沿能量方程试验段，请 问哪根测管内的液面变动最大，试分析原因？
3、根据能量转换关系，并结合实验结果， 绘制某一流量下能量方程管段的测压管水头线 和总水头线。
实验四 沿程阻力实验
6、再缓慢平稳地把阀门逐渐关小，测定从 紊流到层流过渡时的临界流量。
7、关闭颜色水阀，停泵，结束实验。
五、数据记录及计算项目表
雷诺实验管段内径： mm
水温： ℃
水的运动粘度： m2/s 计量水箱截面积： cm2
表2-1 数据记录表
六、注意事项
1、实验中要经常观察水箱恒流情况，保证 高位水箱的液位恒定。
试验一流体静力学试验点的静水压强，加深对流
体静力学基本方程式的理解。 2、理解位置水头、压强高度及测压管水头的基本
概念，并观察静水中任意两点测压管水头静水头为 常数现象。
3、建立液体表面压强的概念，搞清楚绝对压强、 相对压强、表压强及真空度等概念。
2、阀门调节要缓慢平稳，尤其在过渡状态 时尽量避免设备融碰及振动。
3、在流量从最小逐渐到最大，或从最大到 最小的调节过程中，阀门只允许往一个方向 旋转，中间不得逆转。
静水压强实验报告
静水压强实验报告
实验目的：研究静水的压强分布规律。
实验器材：水槽、塞子、刻度尺、玻璃管、手柄塞、气泵、橡胶管、水柱
实验原理：静水压强是指水柱的压力作用在一定面积上的力，即单位面积上的压力。
静水压强与水柱的高度，液体的密度和重力加速度有关，可用公式P = ρgh计算，其中P为静水压强，ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液体的高度。
实验步骤：
1. 将水槽中水平放置，并将塞子拔掉。
2. 在水槽中放入玻璃管，使其底部接触水面，并固定在水槽边缘。
3. 在玻璃管中装入水柱，使其高度适当。
4. 用刻度尺测量水柱的高度h，并记录下来。
5. 在水柱上方插入手柄塞，并用气泵将其固定。
6. 运用压力表测量手柄塞上受到的压力，并记录下来。
7. 重复实验3至6，分别改变水柱的高度，得到不同高度下的
压力值。
实验数据：
水柱高度h (cm) 手柄塞上压力P (Pa)
-----------------------------
10 1000
20 2000
30 3000
40 4000
50 5000
实验结果分析：根据实验数据，可以计算得到水柱高度与静水压强的关系，绘制压强-高度的图形。
根据实验结果可以得出
结论，当水柱的高度增加时，静水压强也随之增加，并且压强与高度之间呈线性关系。
实验结论：静水压强与水柱的高度成正比，当水柱高度增加时，静水压强也随之增加。
该实验结果验证了静水压强与水柱高度之间的关系。
静水压强实验报告
静水压强实验报告静水压强实验报告引言：静水压强是物理学中的一个基本概念，它描述了液体在静止状态下对物体施加的压力。
通过实验，我们可以直观地观察到液体的压强与液体的深度、液体的密度以及重力加速度等因素有关。
本实验旨在通过测量不同深度下的静水压强，验证静水压强与液体深度的关系，并探究其它可能的影响因素。
实验目的：1. 验证静水压强与液体深度的关系；2. 探究静水压强与液体密度、重力加速度的关系；3. 分析可能的误差来源。
实验器材：1. 透明的容器；2. 液体（如水）；3. 液位计；4. 垂直刻度尺；5. 实验平台；6. 数字电子秤。
实验步骤：1. 将透明容器放置在实验平台上，并用液体（如水）填满容器；2. 将液位计固定在容器的一侧，以便测量液体的深度；3. 使用垂直刻度尺，测量液体的深度，并记录数据；4. 使用数字电子秤，测量液体的质量，并记录数据；5. 重复步骤3和步骤4，测量不同深度下的液体质量和深度数据。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 静水压强与液体深度成正比关系。
当液体深度增加时，静水压强也随之增加。
这符合物理学中的基本原理，即液体的压强与液体的深度成正比，与液体的密度和重力加速度有关。
2. 静水压强与液体密度成正比关系。
当液体密度增加时，静水压强也随之增加。
这是因为液体的压强与液体的密度成正比，密度越大，分子间的相互作用力越大，压强也就越大。
3. 静水压强与重力加速度成正比关系。
当重力加速度增加时，静水压强也随之增加。
这是因为压强是由液体的重力引起的，重力加速度越大，液体受到的压力也就越大。
误差分析：在实验过程中，可能存在以下误差来源：1. 液体表面的波动：由于外界因素的干扰，液体表面可能会产生波动，导致液体深度的测量不准确。
为减小误差，可以等待液体表面稳定后再进行测量。
2. 容器形状不规则：如果容器的形状不规则，液体深度的测量结果可能会受到影响。
为减小误差，可以使用规则形状的容器，并确保液体充满整个容器。
清华水力学实验：02静水总压力
1. 测读砝码时，仔细观察砝码所注克数。 2. 加水或放水，要仔细观察杠杆所处的状态。 3. 砝码要每套专用，不要混用。
静力-4
−∫∫
G pn
d
A
=
−nG∫∫
p
d
A
.
A
A
作用力垂直于作用面，指向自己判断。
z 静压强分布是不均匀的，沿铅垂方向呈线性分布，
其平均值为作用面（平面图形）形心处的压强。
总压力大小等于作用面形心C处的压强pC乘上作
用面的面积A，即 ∫∫ p d A = pC A .
A
z 如果平面上作用着均匀分布力，其合力的作用点
合力作用点距底的距离为： e= H .
3
实验设备
实验设备及各部分名称见图。一个扇形体连接在杠杆上，再以支点连接的方式放置在容 器顶部，杠杆上还装有平衡锤和天平盘，用于调节杠杆的平衡和测量。容器中放水后，扇形 体浸没在水中，由于支点位于扇形体圆弧面的中心线上，除了矩形端面上的静水压力之外， 其它各侧面上的静水压力对支点的力矩都为零。利用天平测出力矩，可推算矩形面上的静水 总压力。
z 如压强为梯形分布，则总压力大小为： P = 1 ρg(h + H )ab ， 2
合力作用点距底的距离为： e = a ⋅ 2h + H .
3 h+H
其中 h，H 分别为梯形压强分布图上下底的压强水
静力-1
头，a，b 是作用面的长度和宽度。如压强为三角 形分布，则 h=0，总压力大小为：
P = 1 ρgHab ， 2
实验目的和要求
1． 测定矩形平面上的静水总压力。 2． 验证静水压力理论的正确性。
静力-2
实验步骤
1． 认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。 2． 熟悉仪器，记录有关常数。 3． 用底脚螺丝调平，使水准泡居中。 4． 调平衡锤使杠杆处于水平状态，此时扇形体的矩形端面处于铅垂位置。 5． 打开进水阀门K1，放水进入水箱，待水流上升到一定的高度，关闭K1 . 6． 加砝码到水平盘上，使杠杆恢复到水平状态。如不行，则再加水或放水直至平衡为止。 7． 测记砝码重量 G，记录水位的刻度数。 8． 根据公式，计算受力面积和静水总压力作用点至底部距离及作用点至支点的垂直距离L1 . 9． 根据力矩平衡公式，求出静水总压力 P . 10．重复步骤 4-8，水位读数在 100mm 以下（三角形压强分布）做四次，以上（梯形压强分
水力学实验
(一)水静力学实验一、实验目的要求1.通过测定密闭容器内静止液体中任意点(A、B)点的静水压强，进一步加深理解水静力学基本方程的物理意义和几何意义；2.测定某种液体的容重γ。
二、实验装置本实验的装置如图1-1所示。
图1-1水静力学实验装置图1、蓄水筒；2、密封水箱；3、通气孔；4、某种液体▽1、▽2、▽3、▽4、▽5为测压管三、实验原理对于重力作用下，处于静止状态的不可压缩的连续均质液体(如水、汽油、酒精、甘油等)，其基本方程为：式中：Z—单位位能，即位置水头；—单位压能，即压强水头；—液体容重；—液体内部任一点的静水压强；—液体表面压强；h—液体内部任一点的液体深度。
工程上，一般用相对压强进行计算。
相对压强是以当地大气压为零(即作为基准面)开始计量的压强。
相对压强+当=时，P相＝γh或h＝当相＜0时，＝｜相｜式中：—当地大气压强。
一般计算用工程大气压，工程大气压为98千牛/米2(即98千帕)。
四、实验方法与步骤实验分两种情况进行。
实验用液体为水。
(一)液体表面压强大于大气压强(即＞)的实验1.打开通气孔，使水箱内的表面压强为大气压强。
这时水箱内蓄水筒内和测压管内的水面应在同一水平面上。
如果不在同一水平面上，必须检查各连接部位是否有漏水，堵塞现象，及时处理好。
2.关闭通气孔，将蓄水筒向上移动，筒内水流入箱内，使箱内空气被压缩，这时箱内液体表面压强＞。
在测压管中看出压差的存在。
3.待水箱的蓄水筒内液面稳定后，测读测压管内的液面读数▽1至▽5，并填入表(一)内。
4.将蓄水筒再向上移动，箱内液体表面压强＞，重复步骤3。
5.重复步骤4，要求共测三次。
(二) 液体表面压强小于大气压强(即＜)的实验1.打开通气孔，使水箱内的液体表面压强为大气压强。
2.关闭通气孔，或将通气孔胶管接于水箱顶部存水盒的测压管上。
将蓄水筒向下移动，使箱内水流入筒内，这时箱内空气膨胀，液体表面压强＜。
在测压管中看出压差的存在。
3.待水箱的蓄水筒内液面稳定后，测读测压管内的液面读数▽1至▽5，填入表(一)内，并观察存水盒的测压管内液面升高现象。
静力学实验报告结果分析
一、实验背景静力学实验是工程流体力学及水力学领域的基础实验之一，通过实验验证静力学基本原理，加深对流体静力学现象的理解。
本次实验主要验证了流体静力学基本方程，研究了位置水头、压力水头和测压管水头的关系，并观察了真空度的产生过程。
二、实验目的1.验证流体静力学基本方程；2.研究位置水头、压力水头和测压管水头的关系；3.观察真空度的产生过程；4.提高解决静力学实际问题的能力。
三、实验方法本次实验采用流体静力学实验装置，包括测压管、连通管、通气阀、加压打气球、真空测压管、截止阀、U型测压管、油柱、水柱和减压放水阀等。
实验步骤如下：1.连接实验装置，确保各部分连接牢固；2.将水箱注满水，并打开通气阀，使装置内部气压平衡；3.记录各测点B、C、D的标高，并计算相对位置高度zC、zC、zD；4.调整连通管两端液面高度，使测压管液面保持水平；5.打开加压打气球，逐步增加压力，观察各测点液面变化；6.记录各测点液面高度，计算压力水头、位置水头和测压管水头；7.关闭加压打气球，观察真空度产生过程；8.计算油的相对密度。
四、实验结果分析1.验证流体静力学基本方程通过实验数据计算，验证了流体静力学基本方程p=ρgh在本次实验中成立。
在实验过程中，测点B、C、D的静水压强与理论计算值基本一致，证明了该方程的正确性。
2.研究位置水头、压力水头和测压管水头的关系实验结果表明，位置水头、压力水头和测压管水头之间存在以下关系：（1）位置水头：表示被测点在基准面的相对位置高度，与被测点在液体中的深度成正比；（2）压力水头：表示被测点的静水压强，与被测点在液体中的深度和液体容重成正比；（3）测压管水头：表示静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度，与被测点的压力水头和位置水头之和相等。
3.观察真空度的产生过程在实验过程中，随着加压打气球的逐步加压，测压管液面逐渐上升，当压力超过大气压时，测压管液面开始下降，形成真空区域。
实验结果表明，真空度产生的原因是液体内部压力低于大气压。
石大水力学实验指导01水静力学实验
《水力学》实验指导编者：水力学课程组二O 年月绪言一、实验的意义和目的：水力学是一门技术科学，它是力学的一个分支，水力学是以水为主要研究对象。
依据水力学的特点，水力学实验就更有它的重要性。
我们知道水力学问题，是个错综复杂的问题，它的复杂性就在于影响它的因素很多。
不只是由理论分析所能解决。
有不少水力学公式都是通过实验而总结出来的。
在某些场合，实验就成为解决问题的主要途径。
因此，水力学实验，无论对从事理论研究或对解决生产实际问题都具有极其重要的意义。
水力学教学实验的目的主要有以下几个方面：1、观察流动现象，扩大感性认识，提高理论分析的能力。
2、验证力学原理，测定经验系数值，以巩固所学的理论知识。
3、学会使用实验室的基本量测仪器，掌握一定的实验技能。
4、培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。
5、培养严谨踏实的科学作风以及爱护国家财产的良好品德。
二、学生实验守则：1、实验前必须认真进行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、要求和相关的实验原理，了解操作步骤和有关的仪器设备，做到心中有数，并列绘出实验需要的表格。
2、严肃认真进行实验到实验室后必须保持安静，不得谈笑喧哗，不准吸烟，不准乱动与本实验无关的设备。
实验前应先组成小组，由小组长负责召集本组同学讨论试验步骤及量测项目，并进行分工轮换，以便有条不紊和协调一致地进行实验。
实验时应按指导书的要求，全神贯注地按步骤进行操作，并注意多观察水流现象，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，应尊重原始实验数据，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，方能离开实验室。
实验课程完成后，应及时整理实验数据，绘制所要求的关系曲线和认真编写实验报告，按时上交批改。
4、遵守规章制度，爱护国家财产实验时必须遵守实验室各项规章制度，服从教师和实验人员的指导，严格遵守操作规程，如发生事故或损坏设备，应立即向指导教师和实验人员报告，查清责任，按学校有关规定赔偿和处理。
水力学实验
五、雷诺实验
Байду номын сангаас二、实验原理
同一种液体在同一管道中流动，当流速不同时，液 体在运行中有两种不同的流态。当流速较小时，管 中水流的全部质点以平行而不互相混杂的方式分层 流动，这种形态的游体流动称为层流。当流速较大 时，管中水流各质点间发生相互混杂的运动，这种 形态的液体流动称为紊流。
五、雷诺实验
二、实验原理
四、动量方程实验
四、实验步骤 4、用体积法测量流量 Q 用以计算 F理 ； 5、重复上述步骤一次； 6、将平面板更换为曲面板（ 135及 180），
又可实测和计算不同流量的作用力； 7、关闭抽水机，将水箱中的水排空，砝码从
杠杆上 取下，实验结束。
四、动量方程实验
五、注意事项
1、量测流量后，量筒内的水必须倒进接水器， 以保证水箱循环水充足；
2
v
2 2
2g
hw
它表明：液体在流动的过程中，液体的各种机
械能（单位位能、单位压能和单位动能）是可以
相互转化的。但由于实际液体存在粘性，液体运
动时为克服阻力而要消耗一定的能量，也就是一 部分机械能转化为热能而散逸，即水头损失。因 而机械能应沿程减少。
三、能量(伯努利)方程实验
三、实验设备
三、能量(伯努利)方程实验
2．如果压差计用倾斜管安装，压差计的读数差 是不是沿程水头损失值?管内用什么性质的液体比 较好?其读数怎样换算为实际压强差值?
3．为什么上、下临界雷诺数值会有差别? 4．为什么不用临界流速来判别层流和紊流?
二、流线演示实验
2、在孔板前，流线逐渐收缩，汇集于孔板的 过流孔口处，只在拐角处有一小旋涡出现；孔板 后水流逐渐扩散，并在主流区周围形成较大的旋 涡回流区。
静水总压实验报告
一、实验目的1. 理解静水压力的概念和计算方法。
2. 掌握静水总压的测量方法。
3. 验证流体静力学基本原理。
二、实验原理静水压力是指静止流体对容器壁或流体内部物体所施加的压力。
根据流体静力学原理，静水压力的大小与流体密度、重力加速度和液柱高度有关，其计算公式为：P = ρgh其中，P为静水压力，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为液柱高度。
静水总压是指单位面积上所受的静水压力，其计算公式为：P_total = ρgh_total其中，P_total为静水总压，h_total为液柱总高度。
三、实验器材1. 静水压力计2. 水桶3. 水位计4. 量筒5. 秒表6. 计算器7. 实验记录表四、实验步骤1. 将水桶置于平稳的桌面上，确保实验过程中水桶不会倾斜。
2. 在水桶中注入适量的水，并确保水位稳定。
3. 使用静水压力计测量水面处的静水压力，记录数据。
4. 在水桶内插入水位计，测量不同深度处的液柱高度，记录数据。
5. 使用量筒测量不同深度处的液柱体积，计算流体密度。
6. 计算静水总压，并与理论值进行比较。
五、实验数据及处理1. 水桶内水面处的静水压力：P1 = 9.81 kPa2. 不同深度处的液柱高度（单位：m）：- 深度1：h1 = 0.5- 深度2：h2 = 1.0- 深度3：h3 = 1.5- 深度4：h4 = 2.03. 不同深度处的液柱体积（单位：m³）：- 深度1：V1 = 0.25- 深度2：V2 = 0.5- 深度3：V3 = 0.75- 深度4：V4 = 1.04. 流体密度：ρ = 1000 kg/m³5. 静水总压计算：- 深度1处的静水总压：P_total1 = ρgh1 = 1000 × 9.81 × 0.5 = 4905 Pa- 深度2处的静水总压：P_total2 = ρgh2 = 1000 × 9.81 × 1.0 = 9810 Pa- 深度3处的静水总压：P_total3 = ρgh3 = 1000 × 9.81 × 1.5 = 14715 Pa- 深度4处的静水总压：P_total4 = ρgh4 = 1000 × 9.81 × 2.0 = 19620 Pa六、实验结果与分析通过实验数据可以看出，随着液柱高度的增大，静水总压逐渐增大，符合流体静力学原理。
力学静水压强实验分析
平面静水总压力实验分析报告班级：大禹港航姓名：张成君学号：1119010509实验原理：作用于任意形状平面上的静水总压力等于该平面形心点的压强与平面面积的乘积。
矩形平面上的静水总压力等于压强分布图的体积，即P=V=Ω*b。
对于三角形分布：P=（1/2）Hb，e=（1/3）H对于梯形分布：P=（1/2）（H1+H2）ab，e=（a/3）（2H1+H2）/（H1+H2）数据处理与分析：班级一共分为15组，每组三角形分布与梯形分布各三组数据，故，平面静水总压力实验共有45组数据，按照水位读数H由小到大的顺序排列。
（数据表格见反面）相对值均值：y=0.95 相对值方差：s²=∑（yi-0.95）²=0.2783由数据可以看出，实际静水总压力与理论静水点压力P理在误差允许范围内大致相等，相对值y在1.00附近，均值0.95，实验精确度较高。
有实验数据可验证得静水压力理论的正确性，即：作用于任意形状平面上的静水总压力P 等于该平面形心点的压强与平面面积A的乘积。
即P=pc·A。
由数据可分别绘制出三角形分布与梯形分布的压力P与e的关系曲线。
直线方程为y=1.248x-1.1107，与理论公式近似相等。
直线方程为y=4.4055x-11.594，与理论公式近似相等。
实验产生误差的原因及避免误差的方法：1、实验仪器所带来的误差。
①、砝码表面磨损，质量未达标注质量，致实际静水总压力略小于理论静水点压力，y值略小于1.00。
仪器老化所导致的实验误差，可通过对仪器的保养养护来减小误差，必要时，可更换仪器。
②、实验仪器上支点位置的影响。
扇形体的圆柱形曲面上各点处的静水总压力均通过其圆心，故支点必须在圆心上。
否则，圆柱形曲面上的静水总压力就会对杠杆受力发生作用，产生测量误差。
实验前检查仪器上支点的位置是否通过圆心，若不通过，需调节使其符合要求。
2、实验操作中产生的误差。
①、读数误差。
由于眼睛读数时的俯视或仰视，导致水位读数偏大或偏小，带来误差。
物理教学教案：静水压力和流体力学的实验
实验意义：通过实验探究流体在不同条件下的流动特性，有助于深入理解流 体动力学的基本原理，为实际工程应用提供理论支持。
总结实验结果并得出相关结论
实验数据收集：详细记录了实验过程中的各项数据，包括压力、流速等参数。
数据分析：对收集到的数据进行了深入分析，包括数据的分布、变化趋势等。
实验结果总结：根据数据分析的结果，总结出静水压力和流体力学的基本规律和特点。 相关结论：根据实验结果，得出了一些有关静水压力和流体力学的结论，并对其在实 际应用中的意义进行了探讨。
静水压力和流体力学 的实验
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目录 /目录
01
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04
实验步骤
02
实验目的
05
实验结果分析
03
实验材料
06
实验结论与展 望
01 添加章节标题
02 实验目的
了解静水压力的概念
实验目的：通过 实验了解静的应用前景
静水压力和流体力学在能源领域的应用：如水力发电、潮汐能利用等 环保领域的应用：如污水处理、河流生态修复等 交通领域的应用：如船舶设计、港口建设等 航天领域的应用：如液体火箭推进剂的传输、航天器的姿态控制等
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实验结论：总结实 验结果，阐述静水 压力和流体力学在 现实生活中的应用 及其重要性
03 实验材料
水箱、水、压力计
水箱：用于盛放水， 是实验的重要装置 之一。
水：作为实验中的 流体，其物理性质 对实验结果有重要 影响。
压力计：用于测量 水箱中的压力，是 实验中不可或缺的 测量工具。
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静水力学实验仪器说明与教学指导一、实验装置1. 仪器装置简图图一流体静力学实验装置图1. 测压管2. 带标尺测压管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、∇C、∇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, 则∇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。
2.功能1(1)用于训练测压管测量流体静压强的基本技能；(2)验证不可压缩流体静力学基本方程；(3)可供分析研究马利奥特容器的变液位下恒定流实验及其他十余项定性、定量实验。
3.技术特性(1)为台式装置实验仪，由透明有机玻璃精制的静压水箱、加气增压和放水减压装置以及用透明有机玻璃管特制的单管式测压管、U型测压管、倒虹吸真空度测压管和连通管等组成；(2)设有一带刻度标尺的测压管，可供各项定量实验的测量, 示值精度0.1cm，(3)设有为强化负压实验直观效果而设计的真空度演示装置；(4)不需外接电源；(5)实验仪专用实验台：长×宽=150cm×55cm。
二、安装使用说明1.安装仪器拆箱以后，按图检查各个部件是否完好。
先熟悉各部件，再按装置图所示，将有机玻璃管、打气球等各部件安装好，并在放水减压阀下面放一800ml烧杯。
2.注水、注油打开加水橡皮塞往水箱内注水，水质要好，最好为蒸馏水，使水箱内液面界于A、B两点之间。
在5#U型管中加满蒸馏水，再加入待测容重的油约20cm高左右。
待测容重的油可选用缝纫机油等。
在箱顶的方盒中，加适量红色蒸馏水，一般液面低于盒子顶口1~2cm。
3.密封检查加压后检查水箱是否渗水及测管1、2、5液面高程是否恒定，若测管液面下降，表明漏气，可用肥皂水检查泄漏处，并作密封处理。
4.清洗本实验仪久置后，水中污垢粘附于内表，需清洗。
清洗时，需拆下仪器底盖，待清洗干净后，重新取一块橡皮垫，涂上凡士林，粘贴在底板上，再装好底盖。
5.日常保养(a) 仪器使用时间久后，橡皮管老化，可能导致实验仪漏气、渗水，2需更换橡皮套管。
更换时切勿硬拔，宜剪断后再拆换；(b) 仪器切勿置于阳光照射之下；(c) 若阀座处漏气、渗水时，可将阀门取下，重新包裹生料带后装上即可；若阀门旋塞处渗漏，应取下旋塞加抹黄油，装上即可；(d) 未使用时，加防尘罩，以防尘埃进入。
6.维修若仪器密封性能不好，需检查维修。
检查：在各阀关闭状态下，打气加压，然后用肥皂水涂抹各可能漏气处，即可查出漏气点。
维修：如有机玻璃脱胶或裂损，可用氯仿粘补，其他参考5(a)、(c)两点。
三、教学指导1.设计思想实验的目的，一是配合理论课教学，帮助理解掌握教学知识；二是培养学生分析、解决问题的能力和动手操作的能力。
后一点随着教育改革的深入已更受注重了。
静水力学实验仪的设计，是在深入分析静水力学基本概念、基本方程、基本应用和基本量测等知识结构基础上进行的，尽量把知识性、分析性融汇一体。
把仪器作为载体，充分扩大知识信息量，努力让学生在进入《流体力学》与《水力学》的第一堂实验课——静水力学实验课时，就能获得一次“什么是能力培养”的高品位实验体现。
本实验涉及的知识内容；(1) 具体概念主要有：绝对压强、相对压强、真空、测压管位置水头、压强水头、测管水头、测压管水头线、等压面等；(2) 基本方程Zpconst+=γ(1)p p h=+γ(2) 为了验证方程(1)，本实验仪在同一箱体内的任意二点C、D处各设一测压点，并和连通测压管相连；为了验证方程(2)，本仪器设有可测量p0的测管4、标尺管2和连通管3；34(3) 基本应用为灵活应用测压管，在本仪器中，设计有马利奥特变液位下恒定流装置和油库内液面高度检测器装置。
而这其中的部分内容，曾作为硕士研究生入学试题；(4) 基本测量 为便于加压，设置了加压打气球；为减压而设置了通气阀6和放水阀11；为显示真空，设置了测压管4及小水杯；为测点压强设置了带刻度测压管2。
为培养学生的实验综合测量分析能力，还特意设置了盛有油、水的U 型管，要求在给定条件下分别实验测量，并建立联立方程求解，从而大大地加强了训练力度。
鉴于以上设计思路，我们设计并研制出了这套全有机玻璃的、功能较齐全的静水力学实验装置。
经过多年来的不断完善和改进，现已在国内外推广使用，并能完全满足上述教学要求。
2. 实验原理图二 图三在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程Z pconst +=γ(1) 或 p p h =+0γ (2)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(如图二及图三)U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系Shh hw0112==+γγ(3)据此可用仪器(不另用尺子)直接测得S0。
3. 实验内容定量测量实验另见《实验报告解答》，以下介绍主要的定性分析实验。
(1) 判别测压管和连通管。
按定义, 凡具有自由液面的连通管都是测压管，即1、2、4、5都是测压管，当通气阀关闭时，3管无自由液面是连通管。
(2) 判别测压管高度、压强水头、测压管水头和位置水头。
例如对测点C而言，若基准面选在D点所在的水平面上，那么测管2的液面到C点的垂直距离即为C点的测压管高度，也就是C点的压强水头(p C/γ)；C点到D点的垂直高度即为C点的位置水头(Z C)；测管液面到基准面的垂直高度即为C点的测压管水头(Z C+p C/γ)。
(3) 观察测管水头线。
测压管液面的连线就是测压管水头线。
打开通气阀，1、2、3均为测压管，从这三管液面的连线可以看出，对于同一静止液体，测管水头线是一根水平线。
(4) 观察正压现象和真空现象。
关闭通气阀和4管上的截止阀，捏动打气球对箱体内加压，这时测压管液面高于水箱液面，箱体内p0>0。
打开放水阀减低箱内压强，使测管液面低于水箱液面，这时箱体内p0<0，再打开截止阀，在大气压力作用下，4管中的液面就会升到一定高度，说明箱体内出现了真空。
(5) 验证静水力学基本方程。
先选定一个任意的水平面作为基准面，由于C、D两点是水箱水体5中的任意两点，由观察可知，C、D两点测压管的液面是水平面，又由于任意改变箱体内的压强，结果仍相同，因此有ZpZpc o n s t ccDD+=+=γγ(6) 利用测压管测定点压强。
若要测定C点的压强，已知水的容重，C点的标尺读数和C点测压管液面的标尺读数，根据p p H=+γ，即可测出C点的压强水头。
(7) 判别等压面。
关闭通气阀门，打开截止阀，稍加压，使p/γ为2cm左右，判别下列几个平面是不是等压面；a. 过C点作一水平面，相对1、2、5管及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？b. 过5管中的油水分界面作一水平面，对U型管中液体而言，这个水平面是不是等压面？c. 过4管中的液面作一水平面，对4管中液体和方盒中液体而言，该水平面是不是等压强？根据等压面4个判别条件：静止、连通、均质、同一水平面。
可判定上述b、c是等压面。
在a中，相对1、2管及水箱中液体而言，它是等压面，但相对管中的水或油来讲，它都不是同一等压面。
(8) 测定箱体内空气的真空度。
先利用标尺读出水箱液面的标尺读数∇h, 再利用减压放水阀放掉一点水，使水箱内产生真空。
要测定其真空度，只要读出测管读数∇h，即有h真空=∇0-∇h。
(9) 确定箱体内的真空区域。
当测管液面低于水箱液面时，说明箱体内出现了真空，它的真空区域除了箱内空腔外，还包括部分水体。
真空区域的划定可通过测管液面作一个等于大气压强的等压面，水箱内在这个等压面以上的水体和气体的压强均小于大气压强，也就是说，该等压面以上均为真空区域。
在U型管中充水的一侧也有一个真空区域，其分界面位置必位于油表面以下某一高度。
(10)测定油的容重。
67可用二种方法来测定，最简单的是另备一根直尺，只要打开通气阀， 使p 0=0，量出油柱高度和油水交界面以上的水柱高度，便可求得γ油。
另一种方法是只用仪器本身的标尺管，按上述“实验原理”中所提方法，测出γ油。
(11) 观察变水位下的恒定流现象。
关闭各通气阀门，打开放水阀放水，稍候，可看到气体从C 孔进入水箱。
这时，由于水箱中水位不断下降，对通过阀门的出流现象往往容易误认为是非恒定流。
但实际上这是一股恒定水流。
因为测压管1的液面始终在C 点的水平面上，说明作用于阀门前的总水头没有变化，这是由于空气的充入改变了箱体内空腔的真空度，使等于大气压强的等压面的位置高度维持不变。
医学上的点滴注射就是其中一例，称马利奥特容器。
当箱内液面降到C 点高度以下，这股水流就变成了非恒定流。
(12) 观察箱体内真空度变化。
变水位下恒定流时，4管中的液柱就是箱体内液面的真空高度，随着水箱内液面的下降，4管中的液柱高也会随着下降。
但短时间内很难看出4管中液柱的这一变化规律，可让学生观察分析判定。
(13) 油库内液面高度检测器原理。
在清华大学编80年版《水力学》中，习题1-12所示的油库内油面高度检测器，可利用本实验仪作演示。
打气加压，使箱内的空气充满4管。
这时测压管2中高出水箱液面的液柱高度为h ，即可得知小水杯(相当于油箱)中的液位高度，如果小水杯内装的是水，那么此h 即为测管4插入小水杯中的深度。
4. 成果分析 (1)测压管太细，对测压管液面读数造成的影响。
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h d =4σθγc o s式中，σ为表面张力系数；γ为液体的容量；d 为测压管的内径； h 为毛细升高。
常温(t=20℃)的水，σ=7.28dyn/mm ， γ=0.98dyn/mm 3。
水与玻8璃的浸润角θ很小，可认为cos θ=1.0。
于是有h d =297.(h 、d 单位均为mm)一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm 时，毛细影响可略而不计。
另外，当水质不洁时，σ减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃管作测压管时，浸润角θ较大，其h 较普通玻璃管小。
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，但在计算压差时，互相抵消了。
(2) 该仪器在加气增压后，水箱液面将下降δ而测压管液面将升高H ，实验时，若以p 0=0时的水箱液面作为测量基准，试分析加气增压后，实际压强(H+δ)与视在压强H 的相对误差值。
本仪器测压管内径为0.8cm ，箱体内径为20cm 。
加压后, 水箱液面比基准面下降了δ，而同时测压管1、2的液面各比基准面升高了H ，由水量平衡原理得24422⨯=ππδd H D 则δH d D=22() 本实验仪d ＝0.8cm ，D ＝20cm 故 δ / H ＝0.0032于是相对误差ε有εδδδδδδ=+-+=+=+=+=H H H H H H // (100032)10003200032因而可略去不计。