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流体力学试验思考题解答

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流体力学课程实验思考题解答(一)流体静力学实验1、 同一静止液体内的测压管水头线是根什么线?答:测压管水头指pZ,即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。从表1.1 的实测数据或实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。2、 当0Bp时,试根据记录数据确定水箱的真空区域。答:以当00p时,第 2 次 B 点量测数据(表1.1 )为例,此时06.0cmp B,相应容器的真空区域包括以下3 三部分:(1)过测压管2 液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2 及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。(2)同理,过箱顶小杯的液面作一水平面,测压管 4 中该平面以上的水体亦为真空区域。(3)在测压管5 中,自水面向下深度为0HAP的一段水注亦为真空区。这段高度与测压管2 液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4 液面高于小水杯液面高度相等,均为0HAP。3、 若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定0 。答:最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5 油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度wh 和oh ,由式oowwhh,从而求得o 。4、 如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?答:设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算dhcos4式中,为表面张力系数;为液体的容重;d 为测压管的内径;h 为毛细升高。常温(Ct20)的水,mmdyn /28.7或mN /073.0,3/98.0mmdyn。水与玻璃的浸润角很小,可认为0.1cos。于是有dh7.29mmdh单位均为、一般说来,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。另外,当水质不洁时,减小, 毛细高度亦较净水小;当采用有机玻璃作测压管时,浸润角较大, 其 h 较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值,则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象,但在计算压差时。相互抵消了。5、 过 C点作一水平面,相对管1、2、5 及水箱中液体而言,这个水平是不是等压面?哪一部分液体是同一等压面?答:不全是等压面,它仅相对管1、2 及水箱中的液体而言,这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5 个条件的平面才是等压面:(1)重力液体;(2)静止;(3)连通;(4)连通介质为同一均质液体;(5)同一水平面而管 5 与水箱之间不符合条件...

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