水力学静水压强实验实验数据

§1-1 静水压强实验

（Experiment of Stastic Hydraulics Pressure）

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、

图1.1 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； 8、截止阀；9、油柱；10、水柱；11、减压放水阀。

说明：

1、 所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；

2、 仪器铭牌所注?B、?C、?D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?B、?C、?D亦为zB、zC、zD； 3、 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：

pz+ ? =const 或： p?p0

静水压强量测实验

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、

图1.1 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； 8、截止阀；9、油柱；10、水柱；11、减压放水阀。

说明：

1、 所有测压管液面标高均以标尺（测压管2）零读数为基准；

2、 仪器铭牌所注?B、?C、?D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?B、?C、?D亦为zB、zC、zD； 3、 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：

pz+ ? =const

或： p?p0???h （1.1） 式中： z —— 被测点在基准面以上的位置高度；

p —— 被测点的静水压强，用相对压强表示，以下

注意：1、公式编号以专题编号+1、2…… 2、图序列号直接编1、2……

3、请编好稿子后自己检查，特别是公式序号及其对应、图例序号及其对应，单位及符号等容易忽略的地方。

4、第一遍底稿做完汇总后大家讨论进行第二稿校订。 5、请大家注意交流，有好意见提出来，特别跟专业教育有关的哈。

6、字体宋字，正文五号，专题4号，知识点小4

专题三 静水压强

重点：掌握静水压强的特性、基本规律、单位及量测 难点：静水压强的基本规律及其理解；静水压强的量测 液体的静止状态有两种：一是液体相对地球处于静止状态，我们称之为静止状态，如水库、蓄水池中的水；二是指液体对地球有相对运动，但与容器之间没有相对运动，我们称之为相对静止状态，如作加速运动的油罐车中的油。由于静止状态液体质点间无相对运动，黏滞性表现不出来，故而内摩擦力为零，表面力只有压力。

水静力学的任务，是研究静止液体的平衡规律及其实际应用。主要内容是静止水压强的特性及其基本规律，静水压强的测算，平面壁、曲面壁静水总压力的求解方法。

知识点一 静水压强及其特性

一、静水压强的定义

静止液体对于其接触的壁面有压力作用，如水对闸门、大坝坝面、

同济大学 流体力学实验报告 静水压强实验和伯努利方程实验

实验一 静水压强实验

实验成员学号1.记录相关常数

▽A▽B（10-2m）（10-2m）

43.50

记录表格实验次数p>pp<p29.40

测压管水位读（10-2m）

▽1▽2

129.5233.80228.8234.51326.2137.20134.2229.00233.9130.42332.4230.82

▽3

31.0229.7125.6238.3436.2135.54▽436.1136.9239.3032.9233.0033.52▽557.1258.8064.1147.6150.4051.32▽657.1258.8064.1147.6150.4051.32▽753.0053.0053.0053.0053.0053.00

2.计算表格

p0

计算项目

123456

(KN/m3)

pA(KN/m3)

pB(KN/m3)

有色液体容重r

(KN/m3)p0/(▽4-▽3)

0.080.080.080.090.110.08

p0>pa

计算结果

p0<pa

0.421.342.720.561.502.881.082.023.40-0.510.401.79-0.340.682.06-0.160.772.1

清华大学水利水电工程系水力学实验室

水 力 学 流体力学

课程教学实验指示书

平面上的静水总压力量测实验

原理简介

在已知静止液体中的压强分布之后，通过求解物体表面A上的矢量积分 ?∫∫pndA 即可

A

G

得到总压力。完整的总压力求解包括其大小、方向、作用点。 一. 静止液体作用在平面上的总压力

z 这是一种比较简单的情况，是平行力系的合成，即

GG

?∫∫pndA=?n∫∫pdA.

A

A

作用力垂直于作用面，指向自己判断。

z 静压强分布是不均匀的，沿铅垂方向呈线性分布，

其平均值为作用面（平面图形）形心处的压强。总压力大小等于作用面形心C处的压强pC乘上作用面的面积A，即

∫∫pdA=pCA.

A

z 如果平面上作用着均匀分布力，其合力的作用点

将是作用面的形心，而静压强分布是不均匀的，浸没在液面下越深处压强越大，所以总压力作用点D位于作用面形心以下。 二. 矩形平面上的静水总压力

z 这是一种更加简便的情况，只要画出压强分布图就可以求出总压力的大小和作用点。单

位厚度作用面上总压力的大小等于压强分布图的面积，总压力的作用线过压强分布图的形心。

z 如压强为梯形分布，则总压力大小为：

1

P=ρg(h+H)ab

第四章 静水压力计算

一、是非题

1、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O重合。

2、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。 3、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。 4、静止水体中,某点的真空压强为50kPa，则该点相对压强为-50kPa。 5、水深相同的静止水面一定是等压面。 6、静水压强的大小与受压面的方位无关。 7、恒定总流能量方程只适用于整个水流都是渐变流的情况。

二、选择题

1、根据静水压强的特性，静止液体中同一点各方向的压强 （1）数值相等 （2）数值不等

（3）水平方向数值相等 （4）铅直方向数值最大

2、液体中某点的绝对压强为100kN/m，则该点的相对压强为 （1）1kN/m （2）2kN/m2 222（3）5kN/m （4）10kN/m22

23、液体中某点的绝对压强为108kN/m，则该点的相

《流体力学（C）》

（土木工程专业）

实验指导与报告书

专班学姓

业级号名

华东交通大学流体力学实验室

目录

实验一 静水压强实验 ............................................................................... 1 实验二 能量方程实验 ............................................................................... 3 实验三 动量方程实验 ............................................................................... 9 实验四 雷诺实验 ..................................................................................... 14 实验五 管道沿程阻力系数测定 .............................................................. 18

实验一 静水压强实验

实验1 静水压强实验

一、实验内容

1、测量密闭容器内任一点A的压强p。

2、测量液体的容重（如酒精，高锰酸钾溶液等）。 二、实验原理

由连通器原理，在容器上安装几根U形管，U形管一端与容器连通，一端开口与大气相通（见装置图），将要测量之溶液注入U形管内，若其中之一的容重r为已知，当容器内上部空气的压强大于或小于大气压强时，U形管中的二液面将有高差△h，由此根据水静力学基本方程po=pa+rh可计算出容器内的表面压强和容器的容重。

三、实验装置图

四、操作程序

1、检查仪器：打开密闭塞，检查装置是否放置水平。如不平整平之。 2、按紧密闭塞，将活动盛水桶上升或下降，检查装置是否有漏气现象，若有漏气则各U形管之液面将不断变化，此时应找出漏气部位堵住漏气。

3、上述两步完成后即可进行实验。实验分两种情形进行观测。 (1) po > pa（用活动盛水桶调节）；

1

(2) po < pa（用活动盛水桶调节）。 4、观测

对每种po情形测读各U形管内液面之读数，并记入记录表格。测读时应尽量减少误差。

五、记录表格

情 况 次数 ▽1 po > pa 第一次 第二次 po < pa 第一次 第二次 ▽2 测压管读数(cm) ▽3 ▽4 ▽5 ▽6 六、实验成果（按上表列表计算） 七、思考题

1、调压玻璃筒的液面与开口测压管1的液面在任何情况下都在同一高度上吗？三者的液面有什么关系？

2、提高或降低调压有机玻璃筒

本科教学实验指导书水力学实验

易文敏

编写

李克锋

四川大学水利水电学院

水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

水力学实验课的基本任务是：观察分析水流现象，验证所学理论，学会和掌握科学实验的方法和操作技能，培养整理实验资料和编写实验报告的能力。

在进行实验的过程中，要注意培养自己的动手能力和独立工作的能力。使每个实验者有观察现象，进行操作和组织实验的机会，并能独立进行整理分析实验成果，受到实验技能的基本训练。

各项实验分别介绍了每个实验的目的、原理、实验设备、步骤、注意事项，以及可供实验者编写实验报告时参考的表格。要求做好实验后，实验者要独立认真完成一份实验报告，按时交指导教师批阅。

为了使实验者能深入地掌握和巩固有关实验内容，每个实验项目的结尾都列有一定数量的思考题，供实验者进一步深入思考，并要求在实验报告中作出书面回答，随实验报告交指导教师审阅批改。

实验一静水压强

一、 实验目的：

1.

实测容器中的静水压强； 2.

测定X 液体的容重； 3. 通过实验，掌握静水压强的基本方法和了解测压计的应用。

二、 实验设备：

如图所示，1管和2管、3管和4管、5管和6管组成三支U 型管，其中5管和6管组 成的U 型管装X 液体，其余U 型管装水。1管、3管和5管与大气连通，2

本科教学实验指导书

水力学实验

易文敏

编写

李克锋

四川大学水利水电学院 高速水力学国家重点实验室

1

水力学实验课的基本任务是：观察分析水流现象，验证所学理论，学会和掌握科学实验的方法和操作技能，培养整理实验资料和编写实验报告的能力。

在进行实验的过程中，要注意培养自己的动手能力和独立工作的能力。使每个实验者有观察现象，进行操作和组织实验的机会，并能独立进行整理分析实验成果，受到实验技能的基本训练。

各项实验分别介绍了每个实验的目的、原理、实验设备、步骤、注意事项，以及可供实验者编写实验报告时参考的表格。要求做好实验后，实验者要独立认真完成一份实验报告，按时交指导教师批阅。

为了使实验者能深入地掌握和巩固有关实验内容，每个实验项目的结尾都列有一定数量的思考题，供实验者进一步深入思考，并要求在实验报告中作出书面回答，随实验报告交指导教师审阅批改。

2

实验一 静水压强

一、实验目的：

1. 实测容器中的静水压强; 2. 测定X液体的容重；

3. 通过实验，掌握静水压强的基本方法和了解测压计的应用。 二、实验设备：

测压排调压筒23456B

如图所示，1管和2管、3管和4管、5管和6管组成三支U型管，其中5管和6管组成的U型管装X液体，其