重大流体力学实验1(流体静力学实验).doc

《流体力学》实验报告开课实验室: 年月日学院年级、专业、班姓名成绩课程名称流体力学实验实验项目名称流体静力学实验指导教师教师评语教师签名: 年月日一、实验目的 1 、验证静力学的基本方程; 2 、学会使用测压管与 U 形测压计的量测技能; 3 、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象; 4 、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。二、实验原理流体的最大特点是具有易动性,在任何微小的剪切力作用下都会发生变形,变形必将引起质点的相对运动,破坏流体的平衡。因此,流体处于静止或处于相对静止时,流体内部质点之间只体现出压应力作用,切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面,静压强大小与其作用面的方位无关,只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等,即: z+p/? g=c 在重力作用下, 静止流体中任一点的静压强 p 也可以写成: p=p 0 +? gh 2、等压面连续的同种介质中, 静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时, 静止液体中,位于同一淹没密度的各点的静压强相等,因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时,流体做等加速直线运动,等压面为一斜面;若流体做等角速度旋转运动,等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准, 一种以完全真空时绝对压强为基准来计量的压强,一种以当地大气压强为基准来计量的压强。三、使用仪器、材料使用仪器:盛水密闭容器、连通管、 U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加压打气球、减压阀材料:水、油四、实验步骤 1 、熟悉一起的构成及其使用方法; 2 、记录仪器编号及各点标高,确立测试基准面; 测点标高 a?= b?=- c?=- 测点位能 aZ = bZ = cZ = 水的容重为 a= 3 3 、测量各点静压强:关闭阀 11 ,开启通气阀 6,0p =0 ,记录水箱液面标高 0?和测管 2 液面标高 2?( 此时 0?=2?); 关闭通气阀 6 和截止阀 8, 开启减压放水阀 11,使0p >0, 测记 0?及2?(加压 3次) ;关闭通气阀 6 和截止阀 8 ,开启减压放水阀 11 ,使 0p <0 (减压 3次,要求其中一次, 2?<3?) ,测记 0?及2?。 4 、测定油容量(1) 开启通气阀 6,使0p =0, 即测压管 1、2 液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀 6 和截止阀 8, 加压打气球 7,使0p >0, 并使 U 形测压管中的油水界面略高于水面, 然后微调加压打气球首部的微调螺母,使 U 形测压管中的油水界面齐平水面,测记 0?及2?,取平均值,计算 0?-2?=H1 。设油的容重为 r ,为油的高度 h 。由等压面原理得: 01p =a H=r h( )a 为水的容重(2) 开启通气阀 6,使0p =0, 即测压管 1、2 液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀 6 和截止阀 8 ,开启放水阀 11 减压,使 U 形管中的水面与油面齐平,测记 0?及2?,取平均值,计算 0?-2?=H2 。得: 02p =-a H2 =(r-a)h ( )a 为水的容重式( )除以式(