2005 向文英、江岸编写 实验一 流体静力学实验与测量仪器 知识点： 静力学的基本方程；绝对压强；相对压强；测压管；差压计。 一、实验目的与意义 1、验证静力学的基本方程； 2、学会使用测压管与差压计的量测技能； 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量测。 二、实验要求与测试内容 1、熟练并能准确进行测压管的读数； 2、控制与测定液面的绝对压强或相对压强； 3、分析测定介质容重； 4、验证静力学基本方程； 5、由等压面原理分析压差值。 三、实验原理 1、重力作用下不可压缩流体静力学基本方程： c p z =+ γ 2、静压强分布规律： hpp γ+= 0 式中：z ——被测点相对于基准面的位置高度； p——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0——水箱中液面压强； γ ——液体容重； h——被测点在液体中的淹没深度。 3、等压面原理：对于连续的同种介质，流体处于静止状态时，水平面即等压面。 2005 向文英、江岸编写 四、实验仪器与元件 实验仪器： 测压管、U 型测压管、差压计 仪器元件：打气球、通气阀、放水阀、截止阀、量杯 流体介质：水、油、气 实验装置如图： 油 水 打 气 球 通 气 阀 放水阀 h H a b c p0 截 止 阀 Δ h 五、实验方法与步骤 实验过程中基本操作步骤如下： 1、熟悉实验装置各部分的功能与作用； 2、打开通气阀，保持液面与大气相通。观测比较水箱液面为大气压强时各测压管液面高 度； 3、液面增压。关闭通气阀、放水阀、截止阀，用打气球给液面加压，读取各测压管液面 高度，计算液面下 a、b 、c 各点压强及液面压强 p0； 4、液面减压。关闭通气阀，打开截止阀，放水阀放出一定水量后，读取各测压管液面高 度，计算液面下 a、b 、c 各点压强及液面压强 p0。 六、实验成果 实验测定与计算值如下内容： p0=0， a、 b、 c 各测压管与 U 型测压管液面标高 ? 、压强水头 γ p 、测压管水头 γ p z + ； p0>0，a 、 b、c 各测压管与 U 型测压管液面标高 ? 、压强水头 γ p 、测压管水头 γ p z + ； 2005 向文英、江岸编写 p0<0，a 、 b、c 各测压管与 U 型测压管液面标高 ? 、压强水头 γ p 、测压管水头 γ p z + ； 填入见下表 1、2 。 表 1 压强水头与测压管水头测量成果表 单位：cm 压强水头 测压管水头 实验条 件 次 数 水箱液 面高程 测压管 液面高 程 γ a p γ b p γ c p γ a a p z + γ b b p z + γ c c p z + 0 0 =p 1 1 2 0 0 >p 3 1 2 0 0 <p 3 表 2 油的容重测量与计算成果表 单位：cm 实验条件 次 数 水箱液 面高程 0 ? 测压管 液面高 程 H ? 0 ? - H ? 0 ? - H ? 的平均 值 0 ? - H ? 0 ? - H ? 的平均 值 油 重 γ 1 2 0 0 >p 且 U 型测压管 中水面与油水 交界面齐平 3 1 2 0 0 <p 且 U 型测压管 中水面与油水 交界面齐平 3 七、实验分析与讨论 1、在毛细管现象影响下，测压管的读数如何减少误差？ 2005 向文英、江岸编写 2、静止流体中，不同断面测压管水头线如何变化？ 3、根据等压面原理，找出几个等压面。 4、当 ，求出 绝对压强与相对压强；当 0 0 >p 0 p 0 0 <p ，求出 的相对压强、绝对压 强和真空值。 0 p