静水压强量测实验.doc

一、实验目的要求、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、通过对诸多流体静力学现象的实验分析研讨,进一步提高解决静力学实际问题的能力。4、巩固绝对压强、相对压强、真空度概念。二、实验装置、、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;8、截止阀;9、油柱;10、水柱;11、减压放水阀。说明:所有测压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点,则、、亦为、、;本仪器所有阀门旋柄顺管轴线为开。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为:+=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;——液体容重;——被测点的液体深度。另对装有水油()U型测管,应用等压面原理可得油的比重有下列关系:==()据此可用仪器直接测得四、实验方法与步骤、1、搞清仪器组构及其用法,包括:1)阀门开关;2)加压方法——关闭所有阀门(包括截止阀),然后用打气球充气;3)减压方法——开启筒底阀11放水;4)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、记录仪器编号及各常数()。3、量测点静压强(各点压强用厘米水柱高表示)。1)打开通气阀6(此时0=0),记录水箱液面标高和测管2液面标高(此时=);2)关闭通气阀6及截止阀8,加压使形成0>0,测记及;3)打开放水阀11,使形成0<0(要求其中一次<0,即<),测记及。4、测出4#测压管插入小水杯中的深度(现场)。5、测定油比重。1)开启通气阀6,测记;2)关闭通气阀6,打气加压(0>0),微调放气螺母使U型管中水面与油水交界面齐平(),测记及(此过程反复进行三次);3)打开通气阀,待液面稳定后,关闭所有阀门;然后开启放水阀11降压(0<0),使U型管中的水面与油面齐平(),测记及(此过程亦反复进行三次)。五、实验成果及要求、1、记录有关常数实验台号::====×10-32、分别求出各次测量时A、B、C、D点的压强,并选择一基准面验证——同一静止液体内的任意二点(C、D)的()为常数。3、求出油的容重。 0= 六、实验分析与思考题、1、实验分析:1)若再备一根直尺,如何采用最简便的方法测定0?最简单的方法是,用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度和,由式求得。2)如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?设被测液体为水,如测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,会造成测量误差,毛细高度由下式计算:式中,为表面张力系数;为液体容重;为测压管内径;为毛细升高。常温(=20℃)的水,=,=。水与玻璃的浸润角很小,可认为cos=。于是有(、单位均为)一般来说,当玻璃测压管的内径大于10时,毛细影响可忽略不计。另外,当水质不洁时,减小,毛细高度也较静水小;当采用有机玻璃管作测压管时,浸润角较大,其较普通玻璃管小。如果用一根测压管测量