水力学实验指导书
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目录实验一静水压强实验实验二能量方程验证实验.5实验三雷诺实验.8实验四管流沿程阻力实验..11实验五管流局部阻力实验16实验六水面曲线演示实验..22
目 录 实验一 静水压强实验. 1 实验二 能量方程验证实验. 5 实验三 雷诺实验. 8 实验四 管流沿程阻力实验. 11 实验五 管流局部阻力实验. 16 实验六 水面曲线演示实验. 22
水力学实验指导书实验一静水压强实验一、实验目的1.通过实验，掌握测量静水压强的基本技能，了解测压计的应用。2.测定X液体的重度。3.验证不可压缩流体静力学基本方程。z+卫=Cpg二、实验设备排气网测压网A调管门0门压K3Ki 及K2筒测调固压压Po定管筒架固二定板水箱减BUUU如图所示，在一全透明密封有机玻璃箱内注水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压筒相连，调压筒的顶部与大气连通。水箱顶部装有排气阀K，另从孔口K，接出管子与测压排中的三个U形比压计中的测管1，3，5相通，U形比压计1-2与水箱不连通，内装液体为油，油<，U形比压计3-4、5-6在测点A和B（底部）与水箱接通。从开关K,接出的管子插入另一容器中的染色水中。打开K，时，水箱内液体的表面压强为大气压，当K，关闭时，可通过升降调压筒调节水箱内液体的表面压强，使它高于或低于大气压。1
水力学实验指导书 1 实验一 静水压强实验 一、实验目的 1．通过实验，掌握测量静水压强的基本技能，了解测压计的应用。 2．测定 X 液体的重度。 3．验证不可压缩流体静力学基本方程。 C g p z 二、实验设备 k3 K1 k2 1 2 3 4 5 6 如图所示，在一全透明密封有机玻璃箱内注水，并由一乳胶管将水箱与一可升降的调压 筒相连，调压筒的顶部与大气连通。水箱顶部装有排气阀 K1，另从孔口 K3 接出管子与测压 排中的三个 U 形比压计中的测管 1，3，5 相通，U 形比压计 1-2 与水箱不连通，内装液体 为油，γ 油<γ 水 ，U 形比压计 3-4、5-6 在测点 A 和 B（底部）与水箱接通。从开关 K2接出 的管子插入另一容器中的染色水中。 打开 K1 时，水箱内液体的表面压强为大气压，当 K1关闭时，可通过升降调压筒调节水 箱内液体的表面压强，使它高于或低于大气压。 K3 K1 K2
水力学实验指导书三、实验原理利用调压筒的升降来调节水箱内液体表面压强和液体内各点的压强。1.在重力作用下，不可压缩流体静力学基本方程为：p-po+yhP一一被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；Po——水箱中液面的表面压强；——液体容重；h一一被测点的液体深度。由此可得PA- 水(V-A)p- 水(VI-VB)2.由于1、3、5管与水箱顶部连通，所以1、3、5管液面压强与水箱液面压强相同，于是可得：Po=*(V1—2)=水（V3—4)=)x（V5—6)V,-V2V,-V.或Yx=Yx=V-V*一丫水V,-V.3.若水箱内气体压强po≠pa，则p≠p2、P3≠p4、Psp6当po<pa时，则水箱液体表面真空度p=水（V2一V1）用水柱高来表示为：h=√2一√，四、实验步骤1．认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。2.熟悉仪器，记录常数。3将调压筒放到最底位置，打开排气阀K，使水箱内部气压等于大气压，待水面稳定后，观察各测管中的液面位置，以验证等压面原理。关闭排气阀K1，分三次调高调压筒。每次调高后，等到水位稳定后，记录各测压管水位读数。4打开排气阀Ki，待液面稳定后再关闭K（此时不要移动调压筒）。分三次调低调压筒。每次调低后，等到水位稳定后，记录各测压管水位读数。5.打开真空管上的开关K2，可见到容器中的染色水被吸上一个真空高度。五、注意事项1.升降调压筒时，不能用力过猛，以免损坏仪器。2
水力学实验指导书 2 三、实验原理 利用调压筒的升降来调节水箱内液体表面压强和液体内各点的压强。 1．在重力作用下，不可压缩流体静力学基本方程为： p=p0+γh p ——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0——水箱中液面的表面压强； γ——液体容重； h——被测点的液体深度。 由此可得 pA=γ 水(▽3－▽A) pB=γ 水(▽1－▽B) 2．由于 1、3、5 管与水箱顶部连通，所以 1、3、5 管液面压强与水箱液面压强相同， 于是可得： p0=γ 水(▽1－▽2)= γ 水（▽3－▽4）=γX（▽5－▽6） 3 4 5 6 X = 水 或 1 2 5 6 X = 水 3．若水箱内气体压强 p0≠pa，则 p1≠p2、p3≠p4、p5≠p6。 当 p0<pa 时，则水箱液体表面真空度 pk=γ 水（▽2－▽1） 用水柱高来表示为：hk=▽2－▽1 四、实验步骤 1．认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。 2．熟悉仪器，记录常数。 3．将调压筒放到最底位置，打开排气阀 K1，使水箱内部气压等于大气压，待水面稳定 后，观察各测管中的液面位置，以验证等压面原理。 关闭排气阀 K1，分三次调高调压筒。每次调高后，等到水位稳定后，记录各测压管水 位读数。 4．打开排气阀 K1，待液面稳定后再关闭 K1（此时不要移动调压筒）。 分三次调低调压筒。每次调低后，等到水位稳定后，记录各测压管水位读数。 5．打开真空管上的开关 K2，可见到容器中的染色水被吸上一个真空高度。 五、注意事项 1．升降调压筒时，不能用力过猛，以免损坏仪器
水力学实验指导书2．测读测压管水面高程时应迅速、准确，并一律以自由液面的凹面中心点位置为准。观测时，要保持眼晴、凹面中心点及刻度尺的刻度三者在同一水平面上，以排除读数误差。3．读数时，注意测管标号和记录表中要对应。六、思考题1.简述如何测定容器内液体任意点的静水压强。2.在什么状态下，U型管两边的液面在同一水平面上？3．在实验中，调压筒的作用是什么？4．试分析产生量测误差的原因，并指出在实验中应该采取哪些措施尽可能减小误差。n
水力学实验指导书 3 2．测读测压管水面高程时应迅速、准确，并一律以自由液面的凹面中心点位置为准。 观测时，要保持眼睛、凹面中心点及刻度尺的刻度三者在同一水平面上，以排除读数误差。 3．读数时，注意测管标号和记录表中要对应。 六、思考题 1．简述如何测定容器内液体任意点的静水压强。 2．在什么状态下，U 型管两边的液面在同一水平面上？ 3．在实验中，调压筒的作用是什么？ 4．试分析产生量测误差的原因，并指出在实验中应该采取哪些措施尽可能减小误差