流体力学实验参考答案09

流体力学实验思考题 参考答案 流体力学实验室 二○○六年 1 静水压强实验 1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？ 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。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当0Bp时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 0Bp，相应容器的真空区域包括以下三个部分： （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、气所占区域，均为真空区域。 （2）同理，过箱顶小不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，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。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。 3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0 。 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h 和0h ，由式00hhww ，从而求得0 。 4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？ 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； 为液体容量； d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水，mN073.0，30098.0mN。水与玻璃的浸润角 很小，可以认为0.1cos。于是有 dh7.29 （h 、 d 均以mm计） 一般来说，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；当采用有机下班玻璃作测压管时，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，互相抵消了。 5．过C 点作一水平面，相对管1、2、5 及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？ 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。因为只有全部具有下列 5 个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4） 2 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（4），...