流体流动阻力损失的测定.docx

实验一 流体流动阻力的测定班级：040940305 姓名：黄傲琴学号：040940305一、 实验目的1、 学习液压计及流量计的使用方法；2、 识别管路中的各个管件、阀门并了解其作用；3、 测定流体流动经直管时的摩擦系数与雷诺数的关系；4、 测定90°标准弯头的局部阻力系数二、 实验原理1、摩擦系数的测定方法直管的摩擦系数是雷诺数和管的相对粗糙度（e /d）的函数，即 人=8（Re点/d），因此，在相对粗糙度一定的情况下，与Re存在一定 的关系根据流体力学的基本理论，摩擦系数与阻力损失之间存在以 下关系：L u 2d（1-1）式中：h——阻力损失，J/N；L——管段长度，m;d 管径，m;u 流速，m/s;人——摩擦系数；g——重力加速度， m / s 2流体在水平均匀直管中作稳态流动时，由截面1流动到截面2时的阻力损失体现在压强的降低，即：（1-2）两截面之间的管段的压强（pi -p2）可以用U形压差计测量，故可以 计算出七用涡轮流量计测定流体通过已知管段的流量，在已知管径的情况 下流速可以通过体积流量来计算，由流体的密度p、粘度R，因此， 对于每一组测得的数据可以分别计算出对印的人和Re。

2、局部阻力系数的测定根据局部阻力系数的定义：, u 2广'2g（1-3）式中：&——局部阻力系数实验时测定流体经过管件时的阻力损失hf及流体通过管路的流速 u，其中阻力损失hf可以应用机械能衡算方程由压差计读数求出，再 由式（1-3）即可计算出局部阻力系数在测定阻力损失的时候，测 压孔不能紧靠管件处，因为在紧靠管件处压强差难以测准通常测压 孔都开设在距管件一定距离的管子上，这样测出的阻力损失包括了管 件和直管两部分，因此计算管件阻力损失时应扣除直管部分的阻力损 失三.实验装置实验装置主要由离心泵、流量计、各种阀门、不同管径、材质的管 子以及突然扩大和突然缩小组合而成水由离心泵从水槽中抽出后， 经过流量计被送至几根并联的管道，水流经管道和管件后返回水槽 直管阻力损失用U形压差计测定其压差管内水的流量用涡轮流量 计测定用调节阀调节流量的大小实验设备使用注意事项：（1） 离心泵在启动前应灌泵排气2） 离心泵要在出口阀关闭的情况下启动3） 停车前要先关闭出口阀四、实验记录1、直管阻力系数直管材料：钢管； 管径：36.5mm 直管长度L 2000mm试验次数12345678910压差（mmh O）26.023.120.718.314.611.68.36.64.80.0流量V（m 3 /s）3.192.992.832.642.322.071.761.561.300.002、局部阻力系数试验次数12345678910压差（mmh O）20.317.816.014.010.68.46.04.73.20.3流量V（m3 /s）3.192.992.832.642.322.071.761.561.300.00管件：90°弯管； 管径：36.5mm五、数据处理解：取第五组数据V=2.32m3 ,则〃=匕=Sx 1°-3S 兀d2/42.32 x 10 -33.14 x (36.5 x 10 - 3)2/4=2.22m / sdupRe = 旦36.5 x 10-3 x 2.22 x 998.21.005 x 10-3=8.04 x 104L u2 Ap 14.6由 ^ * d ~2~， ^ =~^~ = 998 2~9^1 = 1.49 x 10-3 J / NLu 22 x 36.5 x虹 x 1.49 x 1。

3 x9.81 = j^、的_〃2 x 2.2222 gh 匚= fu22 x 9.81 x 1.49 x 10-32.222= 5.93 x 10 -3同理得:12345678910人X10 -59.329.439.459.589.949.889.789.9310.409.32Re X10 51.15851.0851.0270.9580.8420.7510.6390.5660.4721.158In力9.2809.2689.2689.2529.2209.2229.2329.2209.1749.280InRe11.29511.53511.57911.86512.66612.53212.30912.64413.71011.295做双对数坐标图:In ReIn人流量直管压差局部压差人/mm 3mm H Omm H Ou m/sReHf J/N000.3000001.34.83.21.24304845064.270.000490.113590.0062241.566.64.71.49165854077.120.0006740.1084630.0059431.768.361.68289661010.090.0008480.1071620.0058722.0711.68.41.97931571756.180.0011850.1082690.0059332.3214.610.62.21836380422.390.0014910.1084830.0059442.6418.3142.52434491515.130.0018690.105010.0057542.8320.7162.7060298101.450.0021140.1033670.0056642.9923.117.82.859011103647.80.0023590.1033370.0056623.192620.33.050249110580.80.0026550.1021830.005599六、思考题1、本实验用水作为介质作出人〜Re关系曲线，对其它流体是否实用？为什么？答：本实验对其它流体一样实用，因为雷诺数准数是一个无因 次数群，它允许d、p、r有变化。

2、 不同管径、不同水温下测定的人〜Re数据能否关联到同一曲线 上？答：一次改变一个和多个变量都能够关联到同一条曲线上的3、 为什么要对系统进行排气操作？答：排气操作是为了防止气缚现象4、 以水为工作流体测得的人〜Re关系曲线能否应用于空气，如何应用？答：可以应用于空气应是类似平行的曲线，但雷诺数并不十分 准确，可取中间段曲线，不需要用到两端的数据。