4、按照以上原理，可以求得密封箱液体中任一点A的绝对压强
。
设A点在密封箱水面以下的深度为h0A，在1号管和3号管水面以下的深度为h1A和h3A，则：
5、由于连通管和U形管反映着同一的压差，故有：
由此可以求得另一种液体的容重
：
。
（四）注意事项
1、首先检查密封箱是否漏气（检查方法自己考虑）。
2、开口筒向上提升时不宜过高，在升降开口筒后，一定要用手拧紧左边的固定螺丝，以免开口筒向下滑动。
（五）量测与计算
静水压强仪编号；
实测数据与计算（表1.1、表1.2）。
表1.1观测数据
名称
测压管液面高程读数
液面高程
单位
厘米
厘米
厘米
厘米
厘米
厘米
厘米
1
2
1
2
表1.2计算
算序
项目
单位
1
2
1
2
1
厘米
2
3
4
5
6
注：
设A点在水箱水面下的深度h0A厘米。
（六）回答问题
1、第1、2、3号管和4、6号管，可否取等压面？
为什么？
2、第1、4、6号管和1、3号管中的液面，是不是等压面？
为什么？
二、动量方程验证实验
（一）实验目的
1、测定管嘴喷射水流对平板或曲面板所施加的冲击力。
2、将测出的冲击力与用动量方程计算出的冲击力进行比较，加深对动量方程的理解。
（二）实验原理
应用力矩平衡原理如图2.1所示：
求射流对平板和曲面板的冲击力。
力矩平衡方程：
，
式中：
；
；
；
。
图2.1力矩平衡原理示意图
恒定总流的动量方程为
若令
，且只考虑其中水平方向作用力，则可求得射流对平板和曲面的作用力公式为：
式中：
；
；
射流射向平板或曲面板后的偏转角度。
时，
。
水流对平板的冲击力
时，
时，
（三）实验设备
实验设备及各部分名称见图2.2，实验中配有
平面板和
及
的曲面板，另备大小量筒及秒表各一只。
（四）实验步骤
1、记录管嘴直径和作用力力臂。
2、安装平面板，调节平衡锤位置，使杠杆处于水平状态（杠杆支点上的气泡居中）
3、启动抽水机，使水箱充水并保持溢流。
此时水流从管嘴射出，冲击平
图2.2动量原理实验仪
板中心，标尺倾斜。
加砝码并调节砝码位置，使杠杆处于水平状态，达到力矩平衡。
记录砝码质量和力臂
。
4、用体积法测量流量
用以计算
。
5、将平面板更换为曲面板
，测量水流对曲面板的冲击力并重新用体积法测量流量。
6、关闭抽水机，将水箱中水排空，砝码从杠杆上取下，结束实验。
（五）注意事项
1、量测流量后，量筒内的水必须倒进接水器，以保证水箱循环水充足。
2、测流量时，计时与量筒接水一定要同步进行，以减小流量的量测误差。
3、测流量一般测两次取平均值，以消除误差。
（六）实验成果及要求
1、有关常数。
喷管直径d=cm，作用力力臂L=7cm，实验装置台号：
2、记录及计算（见表2.1）。
表2.1：
计录及计算表
测次
体积
cm3
时间
s
流量
cm3/s
平均流量
cm3/s
流速
cm/s
冲击板角度α
砝码重量
N×10-5
力臂L1cm
实测冲击力F实
N×10-5
理论计算冲击力F理
N×10-5
3、成果分析：
将实测的水流对板的冲击力与由动量方程计算出的水流对板
的冲击力进行比较，计算出其相对误差，并分析产生误差的原因。
（七）思考题
1、
有差异，除实验误差外还有什么原因？
2、实验中，平衡锤产生的力矩没有加以考虑，为什么？
三、孔口与管嘴流量系数验证实验
（一）实验目的
1、了解孔口流动特征，测定孔口流速系数
和流量系数
。
2、了解管嘴内部压强分布特征，测定管嘴流量系数
。
（二）实验原理
当水流从孔口出流时，由于惯性的作用，水流在出孔口后有收缩现象，约在
处形成收缩断面c-c。
收缩断面c-c的面积
与孔口的面积
的比值
称为收缩系数。
应用能量方程可推得孔口流量计算公式如下
或
式中，
为流速系数，
为流量系数，
为孔口中心点以上的作用水头。
已知收缩系数
和流速系数
或流量系数
可求得孔口流量。
本实验将根据实测的流量等数据测定流速系数
或流量系数
。
当水流经管嘴出流时，由于管嘴内部的收缩断面处产生真空，等于增加了作用水头，使得管嘴的出流大于孔口出流。
应用能量方程可推得管嘴流量计算公式如下
或
式中，
为流速系数，
为流量系数，
，
为管嘴中心点以上的作用水头。
已知流速系数
或流量系数
可求得管嘴流量。
本实验将根据实测的流量等数据测定流速系数
或流量系数
。
根据系统理论和实验研究各系数有下列数值
孔口
管嘴
由于收缩断面位置不易确定，以及观测误差等原因，本实验设备所测的数据只能逼近上述数据。
（三）实验设备
实验设备与各部分名称如图3.1所示。
图3.1孔口管嘴实验仪
（四）实验步骤
1、熟悉仪器，记录孔口直径
和管嘴直径
，记录孔口中心位置高程
和水箱液面高程
。
2、启动抽水机，打开进水开关，使水进入水箱，并使水箱保持溢流，使水位恒定。
3、关闭孔口和管嘴，观测与管嘴相连的压差计液面是否与水箱水面齐平。
若不平，则需排气调平。
4、打开管嘴，使其出流，压差计液面将改变，当流动稳定后，记录压差计各测压管液面，用体积法或电子流量计测量流量。
5、关闭管嘴，打开孔口，使其出流，当流动稳定后，用游标卡尺测量孔口收缩断面直径，用体积法或电子流量计测量流量。
6、关闭水泵，排空水箱，结束实验。
（五）注意事项
1、量测流量后，量筒内的水必须倒进接水器，以保证水箱循环水充足。
2、测流量时，计时与量筒接水一定要同步进行，以减小流量的量测误差。
3、测流量一般测两次取平均值，以消除误差。
4、少数测压管内水面会有波动现象。
应读取波动水面的最高与最低读数的平均值。
（六）实验成果及要求
1、有关常数。
孔口直径
cm、管嘴直径
cm、孔口中心位置高程
cm、水箱液面高程
cm，实验装置台号：
2、记录及计算（见表3.1、表3.2）。
表3.1孔口实验记录及计数表
测次
体积
W
时间
T
流量
Q
平均流量
Q平均
水头H
收缩断面dc
收缩
系数
流速
系数
流量
系数
注：
水头H为孔口中心到水箱液面的垂直高度。
表3.2管嘴实验记录及计数表
测次
体积
W
时间
T
流量
Q
平均流量
Q平均
水头
H
流量
系数
n
各测压管液面读数
0.5d
d
1.5d
2.5d
注：
水头H为管嘴中心到水箱液面的垂直高度。
各测压管液面读数以水箱液面为基准。
3、成果分析：
根据实测的值，计算孔口流速系数或流量系数、管嘴流量系数，分析误差的原因。
（七）思考题
1、流速系数
是否可能大于1.0？
2、为什么同样直径与同样水头条件下，管嘴的流量系数值比孔口的大？
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