《水力学》实验2015(编辑)

《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

一、实验目的

1．验证在重力作用下，水静力学的基本方程z+p/γ=C

(常数)。

2．掌握用测压管或U型测压计量测静水中任一点相对压强的方法。 3．掌握用U型测压计量测密闭容器中水面上的相对压强或真空值的方法。

二、实验原理

利用静水压强分布规律，即P =P0+γh，以及静止、同种、连续液体其水平面是等压面的原理。

三、实验仪器及装置

1．实验仪器：U型测压管、测压管、量杯、压气阀、密闭水箱。 2．实验装置：

管1管2管3U型测压管P0h2P0/γh1ZBZABA放水阀量杯压气球阀Z0h3h4

图3-1 水静压强实验装置

四、实验方法步骤

1．打开压气球阀，使水箱内水面上空间与大气连通，此时，水面上压强p0=pa(相对压强为0)。 2．量测并记录测压管1水面至A点的高度h1、测压管2水面至B点的高度h2及U型测压计两管中水面至水面标尺起点h3、h4的读数和测点的位置标高ZA=(0)和ZB。

3．关闭压气球阀，向水箱水面上空间加压，使管1、管2水面上升3cm左右。

4．量测并记录管1中水面至A点的高度h1、管2中水面至B点的高度h2、U型测压计两管中水面至标尺起点的高度h3及h4。

5．观察管3中水面上升情况。

6．重复3～5的步骤两次（即共测A、B及箱中水面压强各三次）。

7．打开压气球阀1，使管1、管2、管3中水面与水箱水位平齐时，再关闭阀1。此时箱中水面上空间

1

-

又与外界大气不连通。

8．缓慢打开放水阀少许，使管3中水面下降约3cm。

9．量测并记录管1、管2、及U型测压计的读数h1、h2 、h3、h4。 10．重复8～9的步骤两次。

五、数据处理与结论

1．实验数据记录及计算

ZA=0(cm)， ZB= (cm)

h1=PA/γ (cm) P0Pa

六、问题分析思考

1．量测各测压管的水面位置时，管中水面为弯月形，应读哪一位置为准？形成弯月面原因是什么？ 2．在第5～7次实验中为什么箱中水面压强小于Pa？

3．当P0 >Pa时，管1、管2、管3及U型测压计中哪一点是与水箱中水面处在等压面上，为什么？ 4．用本实验装置能否测出装置中的A点、B点及水面的绝对压强，为什么？

2 -