静水压强实验

PAGEPAGE3静水压强实验一、实验目的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．通过对流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。二、实验装置本实验的装置如下图所示。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．加压打气球及截止阀8．截止阀9．油柱10．水柱11．减压放水阀●所有测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，则、、亦为、、；●本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线为开，垂直管轴线为关。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或式中—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．对装有水和油的U型测压管（下图），油柱高度为，油的相对重度可应用等压面原理推导如下：油的相对重度测定原理图当U型管中水面与油水界面齐平时，有另当U型管中水面和油面齐平时，则有由以上四式联解可得据此可通过测压管2直接测得油的相对重度。四、实验方法与步骤1．搞清仪器组成及其用法，包括：●各阀门的开和关，阀门旋柄顺管轴线为开，垂直管轴线为关；●加压方法：关闭所有阀门（不包括截止阀7），然后用打气球充气；●减压方法：关闭通气阀6，开启筒底阀11放水；●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．记录实验装置台号No．及各常数。3．量测各点静压强（各点压强用厘米水柱高表示）。●打开通气阀6(此时)，记录水箱液面标高（即测管3）和测管2液面标高(此时)；●关闭通气阀6及截止阀8，加压使之形成＞0，测记及(测量3次)；●打开通气阀6及截止阀8，待液面稳定后，关闭通气阀6，加压，至测压管2不再上升，测量4＃测压管插入小水杯中的深度（即测压管2与水箱液面高差）。●打开放水阀11，减压(要求其中一次＜0，即测压管2液面在B、C之间)，测记及(测量3次)。4．测定油的相对重度。●打开通气阀6，测记；●关闭通气阀6及截止阀8，打气加压（＞0），使U形管中水面与油水交界面齐平，测记及(测量3次)；●打开通气阀6，待液面稳定后，关闭所有阀门。然后打开放水阀11减压，使U形管中的水面与油面齐平，测记及(测量3次)。五、实验成果及要求1．分别求出各次测量时A、B、C、D点的压强，并选择一基准检验同一静止液体内的任意二点C、D的（）是否为常数。2．求出油的相对重度及重度。3．记录有关常数。实验装置台号No．＿＿＿各测点的标尺读数为：＝＿＿＿cm＝＿＿＿cm＝＿＿＿cm水的重度＝＿＿＿4＃测压管插入小水杯中的深度＝＿＿＿cm4．流体静压强测量记录及计算表实验条件次数水箱液面测压管液面压强水头测压管水头P0=01P0>0123P0<0123注：测量记录及计算单位均为cm。P0<0时，要求其中一次PB<0，即测压管2液面在B、C之间。表中基准面选在＿＿＿＿＿＿＿＿＿cm＿＿＿cm5．油重度测量记录及计算表实验条件次数P0>0且U型管中水面与油水交界面齐平1――――23P0<0且U型管中水面与油面齐平1――――23六、实验分析与讨论1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？2．当＜0时，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。3．若再备一根直尺，试采用另