流体静力学实验

流体静力学实验

一、实验目的

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压强的技能。

3．加强解决静压强实际问题的能力。

二、实验装置

图1 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

实验装置如图1所示，所有测管液面标高均以标尺(测压管2)零读数为基准。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ZB、ZC、ZD。本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。

三、实验原理

在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程

Z p

const +

=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); p 0 —— 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2及图3)U 型测管。

应用等压面可得油的比重S 0有下列关系 S h h h w

00112

=

=

+γγ

(3)

据此可用仪器(不另用尺子)直接测得S 0。

四、实验步骤

1．检查仪器是否密封

加压后检查测压管1、2、5液面高程是否恒定。若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。

2．打开通气阀6（此时P 0=0），记录水箱液面标高∇0和测管∇2液面标高∇

H

（此时∇0= ∇H）。

3．关闭通气阀6及截止阀8，加压使之形成p0> 0，测记∇0及∇H，重复进行三次。

4．打开放水阀11，使之形成P0< 0（要求其中一次p B/y < 0，即∇H < ∇B），测记∇0及∇H。

5．测出4#测压管插入小水杯中的深度。

6．用两种方法测定油比重S0。

（1）开启通气阀6，测记∇0。

（2）关闭通气阀6，打气加压（p0>0），微调放气螺母使U形管中水面交界面齐平（见图2），测记∇0及∇H，重复进行3次。

（3）打开通气阀，待液面稳定后，关闭所有阀门；然后开启放水阀11降压（p0<0），使U形管中的水面与油面齐平（见图3），测记∇0及∇H，重复进行3次。

五、实验报告内容

1．记录实验数据（见表1、表2）。

2．测定油的密度，对两种实验结果作比较。

3．相对压强与绝对压强、相对压强与真空度之间有什么关系？测压管能测量何种压强？

表1 流体静压强测量记录及计算表

实验台号：各测点高程为：∇B= cm ∇C= cm ∇D= cm

基准面选在ZC= cm、ZD= cm

表2 油容重测量记录及计算表yw=9.8*10-3N/cm3