实验： 静水压强
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。
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
工程流体力学实验
工程流体力学实验实验一 静水压强实验一、实验目的1、通过实验加深对流体静力学基本方程h p p γ+=0的理解。
2、验证静止流体中不同点对于同一基准面的测压管水头为常数，即=+γpz 常数3、实测静水压强，掌握静水压强的测量方法。
4、巩固绝对压强、相对压强、真空度的概念，加深理解位置水头、压力水头以及测压管水头之间的关系。
5、已知一种液体重度测定另一种液体的重度。
二、实验原理γ3图1 静水压强实验原理图静水压强实验原理如图1所示，相对静止的液体只受重力的作用，处于平衡状态。
以p 表示液体静压强，γ表示液体重度，以z 表示压强测算点位置高度（即位置水头），流体静力学方程为=+γp z 常数上式说明 1、在重力场中静止液体的压强p 与深度h 成线性分布，即4030403h h h h p p p p --=--2、同一水平面（水深相同）上的压强相等，即为等压面。
因此，水箱液面和测点3、4处的压强（绝对压强）分别为00h p p a γ+=()03∆-∆+=γa p()04∆-∆+=γa p33h p p a γ+=()33z p a -∆+=γ44h p p a γ+=()44z p a -∆+=γ与以上各式相对应的相对压力（相对压强）分别为a p p p -='000h γ= ()03∆-∆=γ()04∆-∆=γa p p p -='333h γ= ()33z -∆=γa p p p -='444h γ= ()44z -∆=γ式中 a p —— 大气压力，Pa γ—— 液体的重度，3m N0h —— 液面压力水头，m0∆ —— 液面位置水头，m3∆、4∆—— 3、4处测压管水头，m3z 、 4z —— 3、4处位置水头，m3h 、4h —— 3、4处压力水头，m3、静水中各点测压管水头均相等，即43∆=∆或 γγ'+='+4433p z p z 或 4433h z h z +=+即测压管3、4的液位在同一平面上。
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。
水力学实验
实验一 静水压强演示实验一、目的要求1、量测静水中任一点的压强；2、观察封闭容器内静止液体表面压力。
3、掌握U 形管和测压管的测压原理及运用等压面概念分析问题的能力。
二、实验设备实验设备见实验室水静压强仪。
三、实验步骤及原理1、打开排气阀，使密封水箱与大气相通，则密封箱中表面压强0p 等于大气压强a p 。
那么开口筒水面、密封箱水面及连通管水面均应齐平。
2、关闭排气阀，用加压器缓慢加压，密封箱中空气的压强缓慢增大。
U 形管和测压管出现压差△h 。
待稳定后，开口筒与密封箱两液面的高差即为压强差h p p a γ=-01。
3、打开排气阀，使液面恢复到同一水平面上，关闭排气阀，找开密闭容器底部的水门，放出一部分水，造成密闭容器的体积增大而压强减小。
此时a p p <0，待稳定后，其压强差称为真空，以水柱高度表示即为真空度：32120∇-∇=∇-∇=-γp p a =h 24、按照以上原理，可以求得密封箱液体中任一点A 的绝对压强A p '。
设A 点在密封箱水面以下的深度为A h 0，1号管和2号管水面以下的深度为A h 1和h 2A ，则：A p 'A a h h p p 02100)(γγ+∇-∇+='A a A a h p h p 21γγ+=+=四、注意事项检查密封箱是否漏气。
五、量测与计算静水压强仪编号 01 ； 实测数据与计算（表1、表2）。
表1 观测数据表2 计算设A点在水箱水面下的深度h0A为10 厘米。
实验二流线演示实验一、演示目的1、通过演示进一步了解流线的基本特征。
2、观察液体流经不同固体边界时的流动现象。
二、演示原理流场中液体质点的运动状态，可以用迹线或流线来描述，在恒定流中，流线和迹线互相重合。
在流线仪中，用显示液通过分格栅组成流场，整个流场内的“流线谱”可形象地描绘液流的流动趋势，当这些有色线经过各种形状的固体边界时，可以清晰地反映出流线的特征及性质。
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。
静水压强实验成果分析及小结
静水压强实验成果分析及小结静水压强实验是一种经典的物理实验，通过实验可以观察到静水的压强随深度的增加而增加的规律。
在本次实验中，我们在一个长方形玻璃容器中注入了一定深度的水，并使用一根透明的竹竿在水中测量了不同深度处的水压。
通过实验数据的分析，我们得到了以下实验成果：1. 静水的压强随深度的增加而增加，这符合物理学中的基本原理。
根据压强公式P = ρgh，其中P为压强，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为深度。
实验中我们可以观察到，当深度增加时，水的压强也相应增加，验证了该公式的正确性。
2. 实验数据符合线性关系。
我们将实验数据绘制在图表上，发现水的压强与深度之间呈现出线性关系。
这表明静水的压强随深度的变化是一个直线关系，增加的速率是恒定的。
3. 压强的大小受到水的密度的影响。
实验中，我们也可以通过改变水的密度来观察压强的变化。
在实验中，我们在水中溶入了一定量的食盐，使水的密度增加。
结果显示，密度较大的水压强较大，密度较小的水压强较小。
通过这次实验，我们得到了对静水压强的一些认识。
静水压强与深度的增加成正比，即水的压强是随着深度的增加而增加的。
压强的大小受到水的密度的影响，密度越大，压强越大。
在实验过程中，我们也发现了一些问题，例如竹竿插入水中后可能会出现读数的误差，对于这个问题，我们可以通过使用更精确的测量工具来减少误差。
总的来说，通过静水压强实验，我们对静水的特性有了更深入的了解。
通过观察实验数据和分析实验结果，我们认识到了静水压强与深度和密度之间的关系，以及如何利用压强公式进行计算。
这些认识对于我们理解和应用物理学中有关压强的知识具有重要意义。
静水压强实验报告
静水压强实验报告实验目的：本实验旨在探究液体静水压强与液体高度、液体密度及重力加速度等因素之间的关系。
实验原理：液体所受到的压力称为液压，液体对容器壁的压力称为静水压强。
液体中某一点的静水压强与该点的深度成正比，与液体密度及重力加速度成正比。
公式为：P = ρgh，其中P表示静水压强，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h表示液体的高度。
实验器材：1. 液体容器：透明的圆柱形容器2. 静水压强计：用于测量液体的静水压强3. 液体：可以选择水或其他无色透明液体4. 标尺：用于测量液体的高度5. 实验平台：用于将实验器材固定在一起实验步骤：1. 将液体容器放在实验平台上，并固定好。
2. 将液体倒入容器中，使其高度适中，不要超过容器的高度。
3. 将静水压强计插入液体中，确保其完全浸入。
4. 读取静水压强计的读数，并记录下来。
5. 使用标尺测量液体的高度，并记录下来。
6. 重复以上步骤，改变液体的高度，记录对应的静水压强计读数和液体高度。
7. 将实验数据整理并计算静水压强。
8. 根据计算结果绘制静水压强与液体高度的关系图。
实验数据处理：1. 根据实验记录的数据，计算每组实验的静水压强值。
2. 绘制静水压强与液体高度的关系图。
3. 分析实验结果，探究静水压强与液体高度、液体密度及重力加速度之间的关系。
实验结果分析：根据实验数据处理得出的结果，在静水条件下，液体的静水压强与液体高度成正比，与液体密度及重力加速度成正比。
即静水压强P = ρgh。
不同液体的静水压强相同液体高度的静水压强不同，与液体密度有关。
静水压强实验报告
静水压强实验报告引言：静水压强是指水体在静止状态下对物体所产生的压力。
在工程学、物理学和生物学等领域，我们经常会遇到静水压强的概念。
本实验旨在通过实际操作，观察和测量静水压强的变化规律，以加深对静水压强的理解。
实验背景：静水压强是由重力引起的，与所放物体的形状和所处的深度有关。
根据压力定义，压强等于力除以面积。
在静水中，压强只与水的密度、重力加速度以及深度有关，与容器形状、装载条件等无关。
实验中我们将通过测量不同深度下的压强值，验证这一观点，并研究压强与深度的关系。
实验准备：实验所需材料包括透明的塑料容器、刻度尺、水桶、水银压力计和水。
先清洗塑料容器，确保内壁干净，然后填充足够的水，准备好其他实验设备。
实验步骤：1. 将塑料容器放在平稳的桌面上。
2. 使用刻度尺测量容器的高度，并记录下来。
3. 在容器的底部放置水银压力计，确保其与塑料容器底部紧密贴合。
4. 缓慢注水，同时观察水银压力计上的读数。
5. 当注水到水面接触到压力计刻度0时，停止注水。
6. 重复步骤4和5，每次注水增加一定深度，至少5次，记录下每次的压力计读数。
7. 将实验数据整理并绘制图表，分析压力与深度的关系。
实验结果与分析：根据实验数据，我们得到了不同深度下的压力计读数。
通过整理数据并绘制图表，我们可以看到随着深度增加，压力计的读数也相应增加。
这一结果符合我们的预期，表明压强与深度有正相关的关系。
根据实验结果绘制的图表，我们可以观察到以下特点：1. 当深度增加时，压力的增加幅度呈指数衰减。
也就是说，刚开始深度增加时，压力增加较快，但随着深度进一步增加，压力增加的速度减慢。
2. 在同一深度下，压强的数值相同。
这是因为重力对水的压力是均匀的，在同一深度处的压强是相等的。
3. 随着深度的增加，压强的变化越来越小。
这是因为随着深度增加，所受压力的面积也在增大，导致单位面积上的压力减小。
实验结论：通过本实验，我们验证了静水压强与深度的关系，得到的实验结果与理论预期相一致。
实验1 静水压强实验
实验一 静水压强实验1.1实验目的和要求1. 掌握用测压管测量静水压强的方法，通过对水静力学现象的实验分析，加深理解水静力学方程的物理意义和几何意义，提高解决实际问题的能力。
2.观察在重力作用下液体任意点的位置水头Z 、压强水头γp 和测压管水头p Z +，验证不可压缩流体静力学的基本方程；3.测量当a p p =0、a p p >0和a p p <0时静水中某一点的压强，分析各测压管水头变化规律，加深对绝对压强、相对压强、表面压强、真空压强和真空度的理解；4.学习测量液体比重的方法；1.2静水压强实验的原理在重力作用下，处于静止状态下不可压缩的均质液体，其基本方程为 C p Z p Z ==+=+γγ2211 （1-1）式中，Z 为单位重量液体相对于基准面的位置高度或称位置水头；p 为单位重量液体的压能或称压强水头；p 为静止液体中任意点的压强；γ为水的重度；γp Z +称为测压管水头。
方程（1-1）的物理意义是：静止液体中任一点的单位位能和单位压能之和为一常数，而γp Z +表示单位重量液体具有的总势能，因此也可以说，在静止液体内部各点的单位重量液体的势能均相等。
几何意义是：静止液体中任一点的位置高度和该点压强的液柱高度之和为一常数。
静水压强方程也可以写成h p p γ+=0 （1-2） 式中，0p 为作用在液体表面的压强；h 为由液面到液体中任一点的深度。
上式说明， 在静止液体中，任一点的静水压强p ，等于表面压强0p 加上该点在液面下的深度h 与液体容重γ的乘积之和。
表面压强遵守巴斯家原理，等值地传递到液体内部所有各点上，所以当表面压强0p 一定时，由式（1-2）可知，静止液体中某一点的静水压强p 与该点在液面下的深度h 成正比。
如果作用在液面上的是大气压强a p ，则式（1-2）可写为h p p a γ+= （1-3） 上式说明当作用在液面上的压强为大气压强时，其静水压强等于大气压强a p 与液体重度γ和水深h 乘积之和。
02静水压强量测实验报告
02静水压强量测实验报告
实验目的：
通过实验，掌握测量液体静水压强的方法和技巧。
实验器材：
实验装置包括U型管、U型管的底部有一个扩张室和一只水箱。
U型管底部的扩张室上方有一个压强传感器。
实验原理：
液体静水压强的大小与液体的密度、深度、重力加速度等因素有关。
公式为P=ρgh，其中P为液体静水压强，ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液体深度。
在实验中，扩张室中的液体的深度与U型管中液体的深度相等。
通过测量扩张室中液体的压强传感器所测得的压强大小，即可得到液体的静水压强。
实验步骤：
1.首先将水箱中的水注入U型管中，直至水平面高度一致。
2.将压强传感器连接到扩张室上方的导管，并连接到计算机上进行数据测量。
3.随着沉入U型管中的扩张室体积的增加，压强传感器所测量的液体压强也会随之增加。
记录不同扩张室深度时的压强数值。
4.根据测量数据，计算得到液体静水压强，并绘制出深度与静水压强的关系曲线。
实验结果：
通过测量结果，我们得到深度与液体静水压强的关系曲线如下：
其中，横坐标为液体深度，单位为厘米；纵坐标为液体静水压强，单位为千帕。
由曲线可知，液体静水压强随液体深度的增加而线性增加，与实验原理相符合。
通过本次实验，我们深入了解了液体静水压强的测量原理，学会了运用实验装置测量液体静水压强，并通过数据计算得到了液体深度与静水压强的关系曲线。
同时，我们还发现液体静水压强与液体深度呈线性关系。
总之，本次实验让我们更加了解了液体静水压强的含义和概念，为我们日后学习和实践提供了参考。
水力学实验(最终评为优秀)
《水力学实验》静水压强实验报告指导老师：何建京参加者：静水压强试验仪型号：H0-02实验仪器编号：试验台：水力学实验室13桌水电院08级水工一班一．实验概述1. 实验目的①掌握解析法及压力图法，测定矩形平面上的静水总压力。
②验证平面静水总压力理论。
2. 实验原理作用在任意形状平面上的静水总压力P等于该平面形心处的压强pc与平面面积A的乘积：P=PcA方向垂直指向受压面。
对于上下边与水面平行的矩形平面上的矩形平面上的静水总压力及其作用点的位置，可采用压力图法：静水总压力P的大小等于压强分布图的面积Ω和以宽度b所构成的压强分布体的体积。
P=Ωb若压强分布图为三角形分布，如图，则P=1/2ρgH2be=1/3H式中:e-为三角形压强分布图的形心距底部的距离.若压强分布图为梯形分布,如图,则P=1/2ρg(H1+H2)abe=a/3·(2H1+H2)/ (H1+H2)式中:e-为梯形压强分布图的形心距梯形底边的距离3. 实验步骤1熟悉仪器,测记有关常数.2用底脚螺丝调平,使水泡居中.3调整平衡锤使平衡杆处于水平状态.4打开进水阀门K1,待水流上升到一定高度后关闭.5在天平盘上放置适量砝码.若平衡杆仍无法达到水平状态,可通过进水开关进水或放水开关放水来调节进放水量直至平衡.6测记砝码质量及水位的刻度数.7重复步骤4～6,水位读数在100mm以下做4次,以上4次.,将水排净,并将砝码放入盒中.实验结束.8打开放水阀门K24. 注意事项1 在调整平衡杆时,进水或放水速度要慢.2 测度数据时,一定要等平衡杆稳定后再读.二．实验装置及实验数据1.有关常数：（1）天平臂距离L0=27.5cm（2）扇形体垂直距离L=20cm （3）扇形体宽度b=7.5cm 2.量测记录表格三．实验成果分析：对于平面静水总压力，用一般的方法很难测出。
现在使用杠杆原理来间接求出作用在物体表面上的压力。
这个实验装置的设计十分精巧，其中前壁与后壁由于对称所以产生的静水总压力可以抵消，在左侧弧形的部分由于其静水压力作用方向经过杠杆转动轴心，所以其产生的力矩为0。
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。
静水压强实验、1
测压管水头 pD/ =
D
pB/
pC/
C
zc+pC
zd+pC
p0 = 0 p0 > 0
1 1 2 3
10.1 10 9.9 9.9 9.7 9.6 9.5
10.1 16.5 22 28.5 19.1 6.8 2.9
0 6.5 12.1 18.6 -0.6 -2.8 -6.6
1.流体重度与密度的关系：
g
流体静力学基本方程的物理意义：
z p
c
2、同一静止液体内的测压管水头线是根什么线? 答： 同一静止液体内的测压管水头线是根等压面的投影形成的水 平线。
3、 当 p B 0 时， 试根据记录数据确定水箱内的真空区域。 答：当 p B 0 时，即 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，为大气压强，故该平 面以上密封的水、气所占的空间区域，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。 4、如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响? 答：测压管太细会出现毛细现象，液面会高于或低于原本的 高度，对读数带来误差，影响实验结果。 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? 答：不全是等压面，它仅相对管 1、2 及水箱中的液体而言，这 个水平面才是等压面。相对管 5 和水箱中的液体而言，该水平面不是 等压面。
水头损失多少静水压强实验数据
水头损失多少静水压强实验数据一、引言水头损失是指在管道中流动的水由于摩擦、弯曲等因素而失去的能量，通常以静水压强的形式来表示。
静水压强是指在不流动的状态下，由于重力作用所产生的压力。
测量水头损失和静水压强可以帮助我们了解流体力学中的一些基本原理，为设计和优化管道系统提供依据。
二、实验目的本实验旨在通过测量水头损失和静水压强，掌握流体力学中一些基本概念和原理，并了解不同条件下的水头损失情况。
三、实验原理1. 水头损失当液体通过管道时，由于摩擦、扩散等原因，其速度会发生变化，从而使液体内部发生能量转换。
这种能量转换导致液体内部能量减少，在单位长度内所减少的能量称为单位长度内的水头损失。
2. 静水压强当液体处于不流动状态时，由于重力作用所产生的压力称为静水压强。
静水压强与液体深度成正比，与液体密度和重力加速度成正比。
3. 测量水头损失和静水压强的方法测量水头损失可以采用流量计、压力计等方法。
测量静水压强可以采用压力计或者直接测量液体深度的方法。
四、实验步骤1. 准备工作：将实验室设备和材料准备好，检查仪器是否正常运转。
2. 测量水头损失：将流量计连接到管道上，打开阀门使液体通过管道，记录不同位置处的压力值。
根据公式计算出各个位置的水头损失。
3. 测量静水压强：在液体表面放置一个压力计或者直接测量液体深度，记录下对应的静水压强值。
5. 数据处理与分析：根据实验数据绘制相应图表，分析不同条件下的水头损失情况，并探讨其原因。
同时，比较不同条件下的静水压强大小差异，并分析其影响因素。
六、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，避免发生意外事故。
2. 流量计等仪器要使用正确并按照说明书进行操作。
3. 在测量静水压强时，要注意液体表面的平稳和准确度。
4. 实验数据应该准确记录，避免误差。
七、实验结果与分析根据实验数据绘制出水头损失与位置的关系图，可以看出水头损失随着距离的增加而增加。
这是因为在管道中液体流动时会受到摩擦、扩散等影响，从而使得液体内部发生能量转换。
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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。
三、仪器结构 静水压强仪：由密封容器、加压器（连接在通气阀上）、A 管、B 管、U 形管C 、放水阀等组成。
四、实验步骤1、打开密闭容器上部的通气阀，使容器表面压强等于大气压强，同时打开A 、B 、C 管和中间测压管的阀门，此时，两根测压管和中间测压管中的水位及容器的水位保持一平，U 形管中无高差。
然后关图8-1 静水压强仪加压器C 管放水阀A 管B 管密封容器通气阀液面1γ2γ闭通气阀。
2、用加压器缓慢向液体表面加压，使液体表面压强大于大气压强，观察各测压管中的水位变化过程。
记录，最终的上升高度。
可先把左右两侧测压管的阀门关闭，然后再打开，使水位徐徐上升，以增加演示效果。
3、打开通气阀排气，使表面压强恢复到大气压，液面恢复到同一水平面上，然后再关闭通气阀。
4、打开密封容器底部的放水阀，放出一部分水，造成密封容器内压力下降，使液体表面出现真空。
观察各测压管中的水位。
记录各管最终水位。
5、重新做一次，并记录测压管读数。
五、实验成果及思考题1.填写实验记录表（8－1）表8－13、计算不同条件下A、B两点的静水压强值。
4、在P0>Pa的条件下，计算密封容器内液体的表面压强，并计算A，B两点的相对和绝对压强。
5、在P0<Pa的条件下，分别计算液体表面，A点、B点的真空值。
6、求U形管中未知液体的容重。
实验九 伯努力方程实验描述液体机械运动中的连续性方程、能量方程和动量方程，分别是物理学中的质量守恒定律、能量守恒定律及动量守恒定律在运动液体中的表现形式。
伯努利方程以位置水头、压力水头和流速水头，定量表述了液体在运动中的位置势能、压能和动能之间的能量转化关系和联系。
通过实验，可以较好的呈现液体在运动中的各种水头之间的转化关系，以及运动速度和压强随边界条件的变化关系。
一、实验目的1.验证伯努力能量方程，加深对方程的理解；2.学会各种水头的测试和计量方法；3.观察并理解毕托管测速方法的原理。
二、实验原理水流质点在流动的过程中具有位置高度，压力和速度，也就是说水流质点在流动的过程中具有位能、压能和动能，这三种能量可用水柱高表示。
对于不可压缩理想液体（不存在粘滞性，液体的内摩擦力为零，故所做的功也为零）来说，水流质点从第一断面流向第二段面时这三种能量的变化关系可用伯努利方程表示：常数=++=++g V r P Z g V r P Z 2222222111因水流质点从一点流向另一点的过程中要消耗能量，降低水头，因此实际流体的水头线应是一条倾斜的曲线。
三、仪器结构伯努利方程实验仪（图9－1）图9－1 伯努利方程实验仪伯努利方程实验仪主要由恒水位木箱、伯努利方程实验管、测压管、蓄水箱、离心泵供水系统和电测流量装置等组成。
恒水箱靠溢流来维持其恒定的水位，在水箱左下部装接水平放置的伯努利方程实验管，恒水位水箱中的水可经过伯努利方程实验管以恒定流流出，并可通过出水阀门调节其出水量。
恒定流以一定流量流经试验管道时，通过安装在实验管的截面上的测压管（8根），可以观测到相应截面上的水位值，从而可以分析管道中的稳定液流的各种能量形式、大小及其相互转化规律。
实验时，为了测定恒定流的流量，在出水端装有回水箱和计量水箱。
用体积法测流量（量筒测量体积，秒表计时）。
伯努利方程试验管上的每个测量截面上的一组测压管，具有相当于毕托管的结构组成，所以，通过该实验装置，也可以进行毕托管测流速的实验。
水泵电测流量装置及计量水箱出水阀门伯努力方程试验管测压管恒水位水箱进水阀门蓄水箱排水阀四、实验步骤1.实验前的准备（1）关闭出水阀门。
（2）打开进水阀门，按下流量显示仪上的水泵开关，启动水泵，向恒水位水箱上水。
（3）在水箱接近放满时，调节阀门，使恒水位水箱达到溢流水平，并保持有一定的溢流。
（4）适度打开出水阀门，使伯努利方程试验管出流，此时，恒水位水箱仍能保持恒水位，且还有一定的溢流。
否则，应调节进水阀门，使其达到恒水位并有适当溢流。
（整个实验过程中都应满足这个要求）。
（5）实验测试之前，在作上述准备工作的过程中，应排尽管路和测压管中的空气。
（6）测试前，应仔细检查并调节电测流装置，使其能够正常工作。
2.进行测试具体步骤如下：（1）.阀门开到大、小、中，稳定，观测各测压管读数，测量流量，记录数据。
这里的三中状态均应该保持测压管中有数据可读（即有压流动状态）；（2）.选择一次大流量情况下，绘制测压管水头线和总水头线。
将以上测试数据记入实验记录表（表9－1）表9-1面的总水头)22g V r P Z ++（，另一个测压管测定的是同一截面上的测压管水头）（r PZ +，把这些实验数据直接记入实验记录表相应的栏中。
在表中还应记录各工况的液体流量、试验管路的内径和位置水头。
五、数据整理及思考题 1.伯努利方程实验（1）在测试所得实验数据基础上，计算出伯努利方程试验管各测试截面的相应流速水头和压强水头：流速水头：=g V 22总水头—测压管水头压强水头：=r P 测压管水头—位置水头Z（2）绘制一定工况下的四个测试截面的各种水头和总水头的水头线。
（3）运用伯努利方程进行分析，解释各水头的变化规律，例如： ①可以看出能量损失沿着流体流动的方向是增大的；②2截面和1截面，其位置水头相同，但2比1的压强水头大，这是由于管径变粗，流速减慢，流速水头转变为压强水头；③3截面与2截面比较，其位置水头相同，而3的压强水头小了，这是压强水头转变为流速水头了；④4截面与3截面比较，两管径相同，流速水头基本相同，但4的压强水头比3的压强水头增大了，这是由于位置水头转变为压强水头了；⑤实验结果还验证了连续方程，对于不可压缩流体的稳定流动，当流量一定时，管径粗的地方流速小，细的地方流速大。
2.测速实验能量方程实验管上四组测压管的任一组都相当于一个毕托管，可测得管内的流体速度。
由于本实验台将总水头测压管置于能量方程实验管的轴线，所以测得的动压头代表了轴心处的最大流速。
皮托管求点速度公式为：h g V ∆=2此处，h ∆为相应截面上两侧压管的水头差（即流速水头）。
而管内的平均流速可以通过流量来确定，平均流速公式为：F QV =在进行能量方程实验的同时，就可以测定出各点的轴心速度和平均速度。
测试结果可记入表9－2。
表9－2实验十雷诺实验能量方程实验表明，实际液体由于具有粘滞性，在流动过程中会产生水流阻力，克服阻力就要损耗一部分机械能，转化为热能，造成水头损失。
水头损失与液体的物理性质、边界条件和液体的流动型态有着密切的关系。
判别液体流动型态的方法通常利用雷诺数判别法。
1885年，英国科学家雷诺通过实验揭示了实际液体流动具有两种不同型态——层流和紊流。
并得出了判别流态的标准雷诺数。
一、实验目的1、实际观测液体流动的两种流态，加深对层流和紊流的认识。
2、测定液体（水）在圆管中流动的临界雷诺数，学会其测定的方法。
二、实验原理自然界中实际液体运动存在两种流动型态——层流、紊流。
层流：水流质点（水流运动最小点）互不混杂的成层流动。
紊流：水流质点相互混杂的流动。
层流和紊流用雷诺数判别。
雷诺数可用下式计算：υdV⋅=Re(10－1)式中：R e——雷诺数。
V——流体在园管中的平均流速。
d——圆管直径。
υ——流体的运动粘滞性系数（取决于分子间吸引力的大小，计算时可根据液体温度从表中查出）。
由层流变紊流时的速度叫高临界流速，用高临界流速计算的雷诺数叫上临界雷诺数。
υdVk k ⋅=''Re由紊流变层流时的速度叫低临界流速，用高临界流速计算的雷诺数叫下临界雷诺数。
υdVk k ⋅=Re圆管液流中的下临界雷诺数是一个比较稳定的数值。
2000Re=k圆管中液流中的上临界雷诺数是一个不稳定的数值。
5000013800Re'-=k在实际工作中，水流被扰动而处于紊流状态的形式是普遍存在的，所以，上临界雷诺数不宜作为判别标准，通常采用下临界雷诺数作为判别标准。
eR﹤2000水流为层流。
eR﹥2000水流为紊流。
三、仪器结构见图（10-1）。
雷诺仪的供水端有用来保持水位不变的恒水位水箱、在水箱的下部水平放置的长直玻璃圆管（雷诺实验管）。
实验管与水箱相通，恒水位水箱中的水可以经过玻璃实验管恒定流出，实验管的另一端装有出水阀门，可用以调节出水的流量。
阀门的下面装有回水水箱和计量水箱，计量水箱里装有电测流量装置（由浮子、光栅计量器和光点传感器等组成），可以在电测量仪上直接显示出实验时的流体流量（数字显示出流体出流体积W[立升]和相应的出流时间t[秒]）。
在恒水位水箱的上部装有有色液盒，其中的有色液体可经细管引流到玻璃试验管的进口处。
有色液盒下部装有调节小阀门，可以用来控制和调节色液液流。