流体静力学+石工10-12+7+黄昶.doc

中国石油大学（华东） 工程流体力学 实验报告实验日期： 2012 -3-19成绩： 班级： 石工10-12 学号： 10021557 姓名： 黄昶 教师： 王连英 同组者： 余彦卫 实验一、流体静力学实验一、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 流体静力学实际问题 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形测压管 ；9. 油柱 ；10. 水柱 ；11. 减压放水阀 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、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 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： =C （1-1-1a）形式之二： （1-1b）式中 被测点在基准面以上的位置高度；被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；水箱中液面的表面压强；液体重度；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 （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，则有即 （1-1-3）图1-1-2 图1-1-3由（1-1-2）、（1-1-3）两式联解可得：代入式（1-1-2）得油的相对密度 （1-1-4）根据式（1-1-4），可以用仪器（不用额外尺子）直接测得。四、实验要求 填空1记录有关常数 实验装置编号No. 3 各测点的标尺读数为：= 2.1 ； = -2.9 ； = -5.9 ；基准面选在 标尺（测压管 2）处 ； = -2.9 ； = -5.9 ；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()是否为常数？答：经过验证是常数。3求出油的重度。 = 8400 4测出6#测压管插入小水杯水中深度。 = 4.43 5完成表1-1-1及表1-1-2。五、实验步骤 填空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 充气；3）减压方法 开启筒 筒底减压放水阀 11放水；4）检查仪器是否密封 加压后检查 测压管 l、2、8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记录仪器编号、各常数。3实验操作，记录并处理实验数据，见表1-1-1和表1-1-2。4量测点静压强。1)打开通气阀4(此时)，记录 水箱液面 标高和测管2液面标高(此时)；2)关闭 通气阀 4及截止阀8，加压使之形成 ，测记及；3)打开 减压放水阀 11，使之形成(要求其中一次 ，即)，测记及。5测出测压管6插入小水杯中的深度。6测定油的相对密度。1)开启通气阀4，测记；2)关闭 通气阀 4，打气加压( )，微调放气螺母使U形管中水面与油水交界面齐平(图1-1-2)，测记及(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( )，使U形管中的水面与油面齐平(图1-1-3)，测记(此过程亦反复进行3次)。六、注意事项（填空）1用打气球加压、减压需缓慢，以防液体 溢出 及 油珠 吸附在管壁上；打气后务必关闭打气球下端阀门，以防漏气。2在实验过程中，装置的 气密性 要求保持良好。6表1-1-1 流体静压强测量记录及计算表 实验条件次序水箱液面测压管2液面压力水头测压管水头111.8011.8009.7014.7017.7011.8011.80111.7017.005.3014.9019.90229017.0017.00211.7021.009.3018.9023.9026.9021.0021.00（其中一次）111.709.00-2.706.9011.9014.909.009.00211，70570-6.003.608.6011.605.705.70311.700.8010.90-1.303.706.700.800.80表1-1-2 油相对密度测量记录及计算表 条件次序水箱液面测压管2液面且U型管中水面与油水交界面齐平111.6027.6016.0016.130.857211.6027.8016.20311.7027.9016.20且U型管中水面与油面齐平111.709.002.702.73211.709.002,70311.708.902.80七、问题分析 1同一静止液体内的测压管水头线是根什么线?答：同一静止液体内的测压管水头是等压面的投影形成的水平线2当时，静压仪中的真空区域有哪些？答：当时，相应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及水箱内的水而言，该水平面为等压面，为大气压强，故该平面以上封闭的水，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平面，测压管4中，该平面以上的水体也为真空区域。（3）在测压管5中，自水面向下某一段水柱也为真空区，这段高度与测压管2液面低于箱液面的高度相等，也与测压管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。答：大开空气阀截止阀，用直尺读出U形管油水界面面以上水面高度H1和右面高度H2.。 d0=水.H1/H24如测压管太细，对测量结果将有何影响?答：测压管太细会发生毛细现象，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、8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及水箱中的液面而言，这个水平面才是等压面，相对管5和水箱中的液面而言，该水平面不是等压面。八、心得体会答：我很喜欢这个实验。