流体力学实验报告

流体力学

实验指导书与报告

静力学实验

雷诺实验

中国矿业大学能源与动力实验中心

学生实验守则

一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯，指导教师有权停止基实验。

二、实验课前，要认真阅读教材，作好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。

三、实验课上必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。

四、预习报告和实验报告必须独自完成，不得互相抄袭。

五、因故缺课的学生，可向指导教师申请一次补做机会，不补做的，该试验以零分计算，作为总成绩的一部分，累计三次者，该课实验以不及格论处，不能参加该门课程的考试。

六、在使用大型精密仪器设备前，必须接受技术培训，经考核合格后方可使用，使用中要严格遵守操作规程，并详细填写使用记录。

七、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。

八、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故，要立即向指导教师报告，采取正确的应急措施，防止事故扩大，保护人身安全和财产安全。重大事故要同时保护好现场，迅速向有关部门报告，事故后尽快写出书面报告交上级有关部门，不得隐瞒事实真相。

九、试验完毕要做好整理工作，将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、气源、水源，经指导教师检查合格后方可离开。

十、各类实验室可根据自身特点，制定出切实可行的实验守则，报经系（院）主管领导同

意后执行，并送实验室管理科备案。

1984 年 5 月制定 2014 年 4 月再修

订中国矿业大学能源与动力实验中心

流体静力学实验

一、实验目的要求

1. 掌握用测压管测量流体静压力的技能；

2. 验证不可压缩流体静力学基本方程；

3. 通过诸多流体静力学现象的实验分析和研讨，进一步提高解决流体静力学实际问题的能力。

、实验装置

本实验的装置如图1.1所示。

1 2 3 4 5 6 7

7. U型测压管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▽3、（、▽D亦为Z B、Z c、Z D ；

3. 本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开。

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

二const

或 式中：

z ――被测点在基准面的相对位置高度；

P ――被测点的静水压力，用相对压力表示，以下冋;

p o ——水箱中液面的表面压力;

——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）的U 型测管，应用等压面可得油的比重

S o 有下列关系:

图1.2

据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S o 。

四、实验方法与步骤

1.

搞清仪器组成及其用法。包括：

1） 各阀门的开关； 2） 加压方法 关闭所有阀门（包括截止阀），然后用打气球 5充气； 3） 减压方法 开启筒底阀11放水；

4）

检查仪器是否密封 加压后检查测管1、2、7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。

该式推导如下：

当U 型管中水面与油水面齐平（图1.2），取其顶面为等压面，有

P 02 +?w =%H

由式（1.a ）、（1.b ）两式联解可得：

p

o1 = w h

1

= o H

另当U 型管中水面和油面齐平

（图1.3），取其油水面为等压面，则有

(1.a

)

(1.1)

S o =

h | h 2

(1.2)

图1.3

o

代入式（1.a）得：

2•记录仪器号血及各常数（记入表1.1）。

3. 量测点静压力（各点压力用厘米水柱高表示）。

1）打开通气阀4（此时p o =0），记录水箱液面

的标高^ o和测管2液面标高^ H（此时▽0= ▽H）；

2）关闭通气阀4及截止阀8,加压使之形成p o 0,测

记▽o及^ H；

3）打开放水阀11,使密闭箱体内形成

P o ：：：0（要求其中一次:: 0，即I H八B），

测记▽0及^ H。

4. 测出真空测压管6插入小水杯中的深度。

5. 测定油比重S0。

1）开启通气阀4，测记▽0；

2）关闭通气阀4，打气加压（p。0），微调放气螺母使U型管中水面

与油水交界面齐

平（图1.2），测记▽0及H（此过程反复进行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型管中的水面与油面齐平（图1.3），测记▽0及^ H（此过程亦反复进行 3次）。

五、实验成果及要求

1•记录有关常数。实验装置台号___________________

各测点的标尺读数为：

▽B= _____ cm, ▽C= _____ cm, ▽D= _____ cm, w = __________ N/cm3。

2. 分别求出各次测量时， A、B、C、D点压力，并选择一基准检验同一静止液体内

的

任意—点C、D的z +卩是否为常数。

V

3. 求出油的容重。

4. 测出真空测压管6插入小水杯中的深度。

表1.1 流体静压强测量记录及计算表单位：c m

又P o2 =—w h2= o H - w H H =hi h2

o 一h1

w h h2

(1.b) (1.c)