流体力学与水力学实验指导书.doc

流体力学与水力学实验 目录 §1-1 静水压强实验 …………………………………………………………… ( ) §1-2 文透里流量计的标定实验 …………… ………………………………… ( ) §1-3 动量方程实验 ……………………………………………………………… ( ) §1-5 局部水头损失实验 ………………………………………………………… ( ) §1-8 雷诺实验 …………………………………………………………………… ( ) §2-1 圆柱表面压强分布的测量 ………………………………………………… ( ) §1-1 静水压强实验 （Experiment of Stastic Hydraulics Pressure） 一、实验目的要求、 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力学基本方程； 3、通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨，进一步提高解决静力学实际问题的能力。 4、巩固绝对压强、相对压强、真空度概念。 二、实验装置、 图1.1 静水压强实验装置图 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。 说明： 所有测压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、、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点，则、、亦为、、； 本仪器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为： + = 或： （1.1） 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； —— 液体容重； —— 被测点的液体深度。 另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面原理可得油的比重有下列关系： = = （1.2） 据此可用仪器直接测得 四、实验方法与步骤、 1、搞清仪器组构及其用法，包括： 1）阀门开关； 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 —— 开启筒底阀11放水； 4）检查仪器是否密封 —— 加压后检查测管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、记录仪器编号及各常数（记入表1.1）。 3、量测点静压强（各点压强用厘米水柱高表示）。 1）打开通气阀6（此时0=0），记录水箱液面标高和测管2液面标高（此时=）； 2）关闭通气阀6及截止阀8，加压使形成0＞0，测记及； 3）打开放水阀11，使形成0＜0（要求其中一次＜0，即＜），测记及。 4、测出4# 测压管插入小水杯中的深度(现场)。 5、测定油比重。 1）开启通气阀6，测记； 2）关闭通气阀6，打气加压（0＞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），测记及（此过程反复进行三次）； 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（0＜0），使U型管中的水面与油面齐平（图1.3），测记及（此过程亦反复进行三次）。 五、实验成果及要求、 1、记录有关常数 实验台号：No. 各测点标尺读数为： = = = = 9.8×10-3 2、分别求出各次测量时A、B、C、D点的压强，并选择一基准面验证——同一静止液体内的 任意二点（C、D）的（）为常数。 3、求出油的容重。　　　　　0 = 0.0080 N/cm3　　　 六、实验分析与思考题、 1、实验分析： 1）若再备一根直尺，如何采用最简便的方法测定0 ？ 最简单的方法是，用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度和，由式求得。 2）如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响 ？ 设被测液体为水，如测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，会造成测量误差，毛细高度由下式计算： 式中，为表面张力系数；为液体容重；为测压管内径；为毛细升高。 常温（=20℃）的水，=7.28，=0.983。水与玻璃的浸润角很小，可认为cos=1.0。于是有