工程流体力学实验报告（3代学生样版）(2)

所示，有

p02???wgh2??ogH??wgH

联立两式则有

?oh1? ?wh1?h2四、实验内容与方法

1. 定性分析实验

(1) 测压管和连通管判定。

按测压管和连通管的定义，实验装置中管1、2、6、8都是测压管，当通气阀关闭时，管3无自由液面，是连通管。

(2) 测压管高度、压强水头、位置水头和测压管水头判定。 测点的测压管高度即为压强水头测压管水头z?p，不随基准面的选择而变，位置水头z和?gp随基准面选择而变。 ?g(3) 观察测压管水头线。

测压管液面的连线就是测压管水头线。打开通气阀4，此时p0?0，那么管

1、2、3均为测压管，从这三管液面的连线可以看出，对于同一静止液体，测管水头线是一根水平线。

(4)判别等压面。

关闭通气阀4，打开截止阀7，用打气球稍加压，使下列几个平面是不是等压面；

a. 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？

b. 过U型管8中的油水分界面作一水平面，对管8中液体而言，这个水平面是不是等压面？

c. 过管6中的液面作一水平面，对管6中液体和方盒中液体而言，该水平面是不是等压强？

根据等压面判别条件：质量力只有重力、静止、连续、均质、同一水平面。可判定上述b、c是等压面。在a中，相对管1、2及水箱中液体而言，它是等压面，

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p0为0.02m左右，判别?g

但相对管8中的水或油来讲，它都不是同一等压面。

(5) 观察真空现象。

打开放水阀11减低箱内压强，使测管2的液面低于水箱液面，这时箱体内p0<0，再打开截止阀7，在大气压力作用下，管6中的液面就会升到一定高度，说明箱体内出现了真空区域(即负压区域)。

(6) 观察负压下管6中液位变化

关闭通气阀4，开启截止阀7和放水阀11，待空气自管2进入圆筒后，观察管6中的液面变化。

2. 定量分析实验 (1) 测点静压强测量。

根据基本操作方法，分别在p0 = 0、p0 > 0、p0 < 0与pB < 0条件下测量水箱液面标高?0和测压管2液面标高?H，分别确定测点A、B、C、D的压强pA、pB、pC、pD。

(2) 油的密度测定拓展实验

按实验原理，分别用方法一与方法二测定油的容重。 实验数据处理与分析参考五。 五、 数据处理及成果要求

1. 记录有关信息及实验常数

实验设备名称： 实验台号：_________ 实 验 者：______________________ 实验日期：_________ 各测点高程为：?B = ?10-2m、?C = ?10-2m、?D = ?10-2m 基准面选在 z C = ?10-2m、zD = ?10-2m 2. 实验数据记录及计算结果（参表1，表2） 3. 成果要求

(1) 回答定性分析实验中的有关问题。 (2) 由表中计算的zC?pCp、zD?D，验证流体静力学基本方程。 ?g?g(3) 测定油的密度，对两种实验结果作以比较。

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六、 分析思考题

1．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？

2．测压管太细，对测压管液面读数造成什么影响？

3．本仪器测压管内径为0.8×10-2 m，圆筒内径为2.0×10-1 m，仪器在加气增压后，水箱液面将下降?而测压管液面将升高H，实验时，若近似以p0 = 0时的水箱液面读值作为加压后的水箱液位值，那么测量误差? / H为多少？

七、注意事项

1．用打气球加压、减压需缓慢，以防液体溢出及油柱吸附在管壁上；打气后务必关闭打气球下端阀门，以防漏气。

2．真空实验时，放出的水应通过水箱顶部的漏斗倒回水箱中。 3．在实验过程中，装置的气密性要求保持良好。

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表1 流体静压强测量记录及计算表 次序 水箱液面?0 / (10-2m) 测压管 液面?H / (10-2m) 压 强 水 头 pA??H??0 ?gpB??H??B ?gpC??H??C ?gpD??H??D ?g测压管水头 zc?pc?g实验条件 zD?pD?g / (10-2m) p0 = 0 p0 > 0 p0 < 0 (其中一次 pB < 0) / (10-2m) / (10-2m) / (10-2m) / (10-2m) / (10-2m) 表2 油的密度测定记录及计算表 水箱液面 次序 ?0 条 / (10-2m) 件 p0 > 0，且U型管中水面与油水交界面齐平 p0 < 0，且U型管中水面与油面齐平 测压管2液面 ?H / (10-2m) h1??H??0 h1 h2??0??H / (10-2m) / (10-2m) / (10-2m) h2 / (10-2m) ?oh1 ??wh1?h2 7

2-2 恒定总流伯努利方程综合性实验

一、实验目的和要求

1. 通过定性分析实验，提高对动水力学诸多水力现象的实验分析能力； 2. 通过定量测量实验，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性，验

证流体恒定总流的伯努利方程，掌握测压管水头线的实验测量技能与绘制方法；

3. 通过设计性实验，训练理论分析与实验研究相结合的科研能力。 二、实验装置

1．实验装置简图

实验装置及各部分名称如图1所示。

456789101112123456789111312141513579111315171916181719101716151314321 图1 伯努利方程综合性实验装置图

1. 自循环供水器 2. 实验台 3. 可控硅无级调速器 3. 溢流板 5. 稳水孔板 6. 恒压水箱 7. 实验管道 8. 测压点①~○19 9. 弯针毕托管 10. 测压计 11. 滑动测量尺 12. 测压管①~○19 13. 实验流量调节阀 14.回水漏斗 15. 稳压筒 16.传感器 17. 智能化数显流量仪

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