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                  流體力學實驗報告(全)

                  工程流體力學實驗報告

                  實驗一流體靜力學實驗

                  實驗原理

                  在重力作用下不可壓縮流體靜力學基本方程

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                  或(1.1)

                  式中:z被測點在基準面的相對位置高度;

                  p被測點的靜水壓強,用相對壓強表示,以下同;

                  p0水箱中液面的表面壓強;

                  γ液體容重;

                  h被測點的液體深度。

                  另對裝有水油(圖1.2及圖1.3)U型測管,應用等壓面可得油的比重S0有下列關系:

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                  (1.2)

                  據此可用儀器(不用另外尺)直接測得S0。

                  實驗分析與討論

                  1.同一靜止液體內的測管水頭線是根什么線?

                  測壓管水頭指,即靜水力學實驗儀顯示的測管液面至基準面的垂直高度。測壓管水頭線指測

                  壓管液面的連線。實驗直接觀察可知,同一靜止液面的測壓管水頭線是一根水平線。

                  2.當P B<0時,試根據記錄數據,確定水箱內的真空區域。

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                  ,相應容器的真空區域包括以下三部分:

                  (1)過測壓管2液面作一水平面,由等壓面原理知,相對測壓管2及水箱內的水體而言,該水平面為等壓面,均為大氣壓強,故該平面以上由密封的水、氣所占的空間區域,均為真空區域。

                  (2)同理,過箱頂小水杯的液面作一水平面,測壓管4中,該平面以上的水體亦為真空區域。

                  (3)在測壓管5中,自水面向下深度某一段水柱亦為真空區。這段高度與測壓管2液面低于水箱液面的高度相等,亦與測壓管4液面高于小水杯液面高度相等。

                  3.若再備一根直尺,試采用另外最簡便的方法測定γ0。

                  最簡單的方法,是用直尺分別測量水箱內通大氣情況下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂

                  直高度h和h0,由式,從而求得γ0。

                  4.如測壓管太細,對測壓管液面的讀數將有何影響?

                  設被測液體為水,測壓管太細,測壓管液面因毛細現象而升高,造成測量誤差,毛細高度由下式計算

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                  式中,為表面張力系數;為液體的容量;d為測壓管的內徑;h為毛細升高。常溫(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm,

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                  =0.98dyn/mm。水與玻璃的浸潤角很小,可認為cosθ=1.0。于是有(h、d單位為mm)

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