2024年《流体静力学》实验报告

中国石油大學（华東）現代遠程教育工程流体力學试验汇报學生姓名：學号：年级专业层次：15秋油气開采技术高起专學习中心：胜利油田纯梁教學服务站提交時间：12月7曰试验名称流体静力學试验试验形式在线模拟+現場实践提交形式提交電子版试验汇报一、试验目的掌握用液式测压计测量流体静压强的技能；验证不可压缩流体静力學基本方程，加深對位置水頭、压力水頭和测压管水頭的理解；观测真空度（负压）的产生過程，深入加深對真空度的理解；测定油的相對密度；通過對诸多流体静力學現象的试验分析，深入提高处理静力學实际問題的能力。二、试验原理

1．在重力作用下不可压缩流体静力學基本方程

形式之一：

（1-1a）

形式之二：

P=P0+γh

（1-1b）

式中

Z——被测點在基准面以上的位置高度；

P——被测點的静水压强，用相對压强表达，如下同；

P0——水箱中液面的表面压强；

γ——液体重度；

h——被测點的液体深度。

2．油密度测量原理

當U型管中水面与油水界面齐平（图1-2），取其顶面為等压面，有

P01=γwh1=γ0HP01

（1-2）

另當U型管中水面和油面齐平（图1-3），取其油水界面為等压面，则有

P02+γwH=γ0H

即

P02=-γwh2=γ0H-γwH

（1-3）

由（1-2）、（1-3）两式联解可得：

代入式（1-2）得油的相對密度

（1-4）

据此可用仪器（不用此外尺）直接测得。

流型鉴别措施(奥齐思泽斯基措施)：三、试验装置

本试验的装置如图1-1所示。

图1-1

流体静力學试验装置图1.测压管；

2.带標尺的测压管；

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.減压放水阀

阐明

1．所有测管液面標高均以標尺（测压管2）零讀数為基准；

2．仪器铭牌所注、、系测點B、C、D標高；若同步取標尺零點作為静力學基本方程的基准，则、、亦為、、；

3．本仪器中所有阀门旋柄顺管轴线為開。四、试验环节

1．弄清仪器构成及其使用方法。包括：

（1）各阀门的開关；

（2）加压措施：关闭所有阀门（包括截止阀），然後用打气球充气；

（3）減压措施：启動筒底阀11放水；

（4）检查仪器与否密封

加压後检查测管l、2、5液面高程与否恒定。若下降，表明漏气，应查明原因并加以处理。

2．记录仪器编号、各常数。

3．试验操作，记录并处理试验数据，見表1-1和表1-2。

4．量测點静压强。

（1）打開通气阀6（此時），记录水箱液面標高和测管2液面標高(此時)；

（2）关闭通气阀6及截止阀8，加压使之形成，测记及；

（3）打開放水阀11，使之形成（规定其中一次，即），测记及。

5．测出测压管4插入小水杯中的深度。

6．测定油的相對密度。

（1）启動通气阀6，测记；

（2）关闭通气阀6，打气加压()，微调放气螺母使U形管中水面与油水交界面齐平(图1-2)，测记及(此過程反复進行3次)。

（3）打開通气阀，待液面稳定後，关闭所有阀门；然後启動放水阀11降压()，使U形管中的水面与油面齐平(图1-3)，测记(此過程亦反复進行3次)。五、试验汇报处理1．同一静止液体内的测压管水頭线是根什么线?答：同一静止液体内的测压管水頭线是根等压面的投影形成的水平线。2．當時，试根据记录数据确定水箱内的真空区域。答：當時，即PB/γ<0，對应容器的真空区域包括如下三部分：(1)過测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相對测压管2及水箱内的水体而言，该水平面為等压面，為大气压强，故该平面以上密封的水、气所占的空间区域，為真空区域。(2)同理，過箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦為真空区域。(3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦為真空区。這段高度与测压管2液面低于箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。3．若再备一根直尺，试采用此外最简便的措施测定。答：关闭空气阀截止阀，用打气球加压使测压管的液面高于水箱液面，U形管中的油面高于水面。讀出测压管的高度h0，u形管水面的高度h1，用直尺讀出油面高于水面的的高度h3。d0=h3/(h0-h1)4．如测压管太细，對测压管液面的讀数将有何影响?答：测压管太细會出現毛细現象，液面會高于或低于原本的高度，對讀数带来误差，影响试验成果。5．過C點作一水平面，相對管1、2、5及水箱中液体而言，這個水平面是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面?答：不全是等压面，它仅相對管1、2及水箱中的液体而言，這個水平面才是等压面。相對管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。