1、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
2、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 + g h02、 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
3、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 =1.60CM =-3.40CM =-6.40CMabc测点位能 =8.00CM = 3.00CM =0.00CM 水的容重为 a=0.0098N/cmZZZ33、测量各点静压强：关闭阀 11，开启通气阀 6， =0，记录水箱液面标高 和测管 2 液面0p0标高 （此时 = ） ；关闭通气阀 6 和截止阀 8，开启减压放水阀 11，使 0，测记202
4、 p及 （加压 3 次） ；关闭通气阀 6 和截止阀 8，开启减压放水阀 11，使 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 及 ，取平均值，计02算 - =H 。设油的容重为 r，为油的高度 h。由等压面原理得： =a H=r h （1.4） 021 1pa 为水的容重（2）开启通气阀 6，使 =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0p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 及 ，取平均值，计算02- =H 。得： =-a H =(r-a)h（1.5）
5、 a 为水的容重 式（1.4）除以式（1.5） ，0202整理得：H / H =r/(a-r) r= H a/( H + H )112五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)流体静压强测量记录及计算表 单位：cm压强水头 测压管水头液面条件序号 水箱液面 0测压管液面 2/ap= -2a/b= - 2b/cp= -2cZ +a/Z +b/pZ +c/=00p1 10.00 10.00 7.90 12.90 15.90 15.90 15.90 15.901 10.20 13.60 11.50 16.50 19.50 19.50 19.50 19.502 10.08 15.51 13.41 18
6、.41 21.41 21.41 21.41 21.41 03 10.02 23.92 21.82 26.82 29.82 29.82 29.82 29.821 10.18 7.42 5.32 10.32 13.32 13.32 13.32 13.322 10.14 5.75 3.65 8.65 11.65 11.65 11.65 11.650p且 U 形管中水面与油水交界面齐平3 9.90 23.42 13.5213.551 9.80 7.00 2.802 9.80 7.00 2.80 0p且 U 形管中水面与油水交界面齐平3 9.80 6.98 2.822.81=0.008122 N/cm3六、实验结果及分析实验结果：根据实验所得数据知：在液面条件给定的条件下，虽说随水深各点压强水头不同，但其测压管水头相同，而油的容重是根据等压面的性质测定的。实验分析：1.液面上的不同压强条件，会使得得到的测压管的水头不同，这是因为静止液体在任意边界上压强的变化将等值的传到其他各点。2.通过此实验，再次验证了静止流体中 z + p / g=c 这一结论3.实验过程中存在的误差，比如实验人员在读数时视角的俯仰，或油的上下液面不可能完全与水的液面齐平，或读数时的估读误差。这些都将引起所测油的容重发生改变，但其数量级不会有变化。
