實驗一：流體靜力學一、實驗目的驗證靜力學的基本方程。學會使用測壓管與U形測壓計的量測技能。理解絕對壓強與相對壓強及毛細管現象。靈活應用靜力學的基本知識進行實際工程量測二、實驗原理重力作用下不可壓縮流體靜力學基本方程靜止流體中任意點的測壓管Pz+ =const水頭相等，即Y (1.1)同樣靜止流體在任意點的靜壓強也可以寫成如下形式：P=P0+Yh(1.2)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，下同；P0水箱中液面的表面壓強；Y 液體的重度；h——U形管中液面上升的高度。對裝有水油u型測管，應用等壓面可得油的比重SO有下列關系:S=Y=h0Y?hi+h2 (1.3)三、實驗裝置使用儀器：盛水密閉容器、連通管、測壓管、U形測壓管、真空測壓管、通氣閥、截止閥、加壓打氣球、減壓閥等。使用材料：油、水四、實驗步驟記錄數據：記下測點標高▽a=2.10、▽b=-2.90、^c=-5.90。基準標高選在儀器的底部。水溶重9.08X10-3/cm3。步驟：P0=0,測^0、^H°（^0:液面高程，▽H測壓管液面高程）。打開通氣閥，使水箱液面與大氣相通，此時=0（▽=^H）OPo>0,共連續加壓3次，每次測定▽0、^H。PoV0,共連續減壓3次，每次測定▽0、^H。油容重的測定：1、 測定計叫：測3次▽0、^H,計算=叫〔▽。-▽日丨。關閉通氣閥，大氣加壓是U型管內的水面與油水界面齊平，測▽0、^H。2、 測計h2:公測3次，▽。、▽巴計算h2=|^0-^H|，關閉通氣閥，大開放水閥慢慢放水，直到U型管的水面與油面齊平，關閉放水閥，測▽0、^H。五、實驗數據1.流體靜壓強測量記錄貝面條件序號水箱液面▽0測壓管液面的▽H壓強水頭測壓管水頭YYPcYZA+YZB+Yzc+YP0=01P0>0123P0V01232.油容重測量記錄次數水鄉液面咼程測壓管液面咼程▽0-^H〔▽0亠H丨的平均值油容量P0>01Y=hi“水h1+h223P0VO123六、實驗結果及分析實驗結果：1）在驗證流體靜壓強的試驗中，有實驗數據可知，結果滿足流體靜壓強的理論結果。實驗正確Y=hi-水2）在油容重的測量實驗中，加壓和加壓條件下經過 hi+h2計算得，Y=實驗分析：1） 為避免毛細管現象的影響，在測壓管的讀書上如何減少誤差？答：待液面穩定后，應以凹液面為準驚醒讀數。2） 靜止流體中，不同斷面測壓管水頭線如何變化？答：靜止流體中，不同斷面上測壓管水頭線在坐標紙上位一條水平線，沒有變化。實驗二：沿程水頭損失一、實驗目的加深理解圓管層流和紊流的沿程水頭損失隨流速變化的規律。掌握管道沿程水頭損失的測量方法。掌握管道沿程阻力系數的測量技術及壓差計的測量方法。分析沿程阻力系數與雷諾數Re的關系。二、實驗原理由達西公式得心型丄=迅Cd?/?I=dhfLv2L4 Q2K=n2gd4..「8L(1.1)另有能量方程對水平等直徑圓管可得 hf=(p廠pH(1.2)壓差可由壓差計或電測。對于多管式水銀壓差有下列關系：hf=P1-P2=(-1)(h廠h+h4-h3)=12.6Vhf y y mVh二(h-h+h-h)(1.3)m2 1 4 3式中，y、y分別為水銀和水的容重；為汞柱總差mo三、實驗裝置沿程損失實驗損失實驗儀器由自循環供水器(循環水泵)、供水閥、旁通閥、無極調速器、試驗管道、水封器、壓力傳感器、電測儀、壓差計(氣閥、滑動測量尺)、流量調節器、接水盒、回水管等組成。四、實驗步驟實驗準備1.檢查實驗裝置。看實驗設備是否連接完善。開啟所有閥門，（包括進水閥、旁通閥、流量調節閥）。打開防塵罩，通電。排氣。1）測壓架端軟管排氣：連續開關旁通閥數次，待水從測壓架中經過即可。排氣完畢，打開旁通閥。若測壓管內水柱過高，可打開測壓架頂部放氣閥，（所有閥門都打開，）水柱自動降落，至正常水位擰緊放氣閥即可。2）傳感器端軟管排氣：關閉流量調節閥，打開傳感器端排氣閥，傳感器內連續出水，關閉排氣閥，排氣完成。3） 關閉流量調節閥，觀察測壓架內兩水柱是否齊平，不平，找出原因并排除；齊平，實驗準備完成，實驗開始。（二）層流實驗5?全開進水閥、旁通閥，微開流量調節閥，當實驗管道兩點壓差小于2cm（夏天廠3cm（冬天）時，管道內呈層流狀態，待壓力穩定，測量流量、溫度、測壓管內壓差。6?改變流量3~5次，重復上述步驟。其中第一次實驗壓差，逐次增加。（三） 紊流實驗7?關閉流量調節閥，將電測儀讀數（即管道兩測點壓差）調零。8?夾緊測壓架兩端夾子，防止水流經測壓架。9?全開流量調節閥、進水閥，適當關小旁通閥開度，增大實驗管道內流量，待流量穩定之后，測量流量、溫度、電測儀讀數（即實驗管道兩測點壓差）。10?改變流量3~5次，重復上述步驟。其中第一次實驗壓差，逐次增加，直至流量最大。（四） 實驗完成，打開所有閥門，關閉電源。五、實驗數據1．記錄有關常數圓管直徑d=0.65cm測量段長度l=85cm常數K=n2gd5/81=cm5/s2

2.實驗記錄及計算表計算原理：Re二vd/v=4Q/ndv=0.01775/(1+0.0337T+0.0002212T2)=4Q/nd2 g=980cm/s2v、入保留四到五位有效數字。K保留三位。Re為整數。其余兩位。3．繪圖分析：根據實驗數據成果分別繪制lgh?lgv曲線，并確定指數關系值的大小。在厘米f紙上以為橫坐標，以為縱坐標，點繪所測的lgh?lgv關系曲線，根據具體情況連f成一段或幾段直線，求厘米紙上直線的斜率m二lghf2_lg叫。lgV2-lg1將從圖上求得的值與已知各流區的值(即層流m=1，光滑管流區m=1.75，紊