沿程阻力 中国石油大学(华东)流体力学实验报告
沿程阻力实验报告
紊流 x
计算可得，在X=150mm截面，层流计算公式可得 =1.76mm，紊流计算公式可得 ，与紊流更接近；
在X=250mm截面，层流计算公式可得 =2.28mm，紊流计算公式可得 ，与紊流更接近；
故由近似计算值可得两处皆为紊流态。
3、根据边界层流速分布判断流态
为便于比较分析，该部分图像与速度分布曲线作在同一图像中，由近似程度可以看出，两处截面边界层均为紊流状态。具体见上图。
数据整理：Leabharlann 大气压强p=96.6KPa,大气温度t=27.0℃=300.15K,静压真空度283.64Pa；对于气体在该状态下的动力粘性系数ν查表计算，20℃时1atm下值为1.81*10^-5,30℃时1atm下值为1.86*10^-5,线性插值可得ν=1.845*10^-5Ns/m^2.
首先计算大气密度ρ=PM/RT,得ρ=1.12kg/m^3,
由此可根据试验中测得的来流动压算得来流速度，约为22.25m/s(压差传感器所测)，21.60m/s（微压计所测）。
数据记录及分析表格如下：
数据分析
1、根据雷诺数判断流态（临界雷诺数 ）
实验计算可得雷诺数在x=150mm处约为1.81X10^5,3.01X10^5.
2、将实验测得定的边界层厚度与近似计算值比较，判断流态
流体静力学实验报告 中国石油大学
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验一、流体静力学实验一、实验目的：填空1．掌握用液式测压计测量流体静压强的技能；2．验证不可压缩流体静力学基本方程，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理解；3. 观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对真空度的理解；4．测定油的相对密度；5．通过对诸多流体静力学现象的实验分析，进一步提高解决静力学实际问题的能力。
二、实验装置1、在图1-1-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称本实验的装置如图所示。
1. 测压管；2. 带标尺的测压管；3. 连通管；4. 通气阀；5. 加压打起球；6. 真空测压管；7. 截止阀 ；8. U 形测压管 ；9. 油柱 ； 10. 水柱 ；11. 减压放水阀图1-1-1 流体静力学实验装置图2、说明1．所有测管液面标高均以 标尺（测压管2） 零读数为基准；2．仪器铭牌所注B ∇、C ∇、D ∇系测点B 、C 、D 标高；若同时取标尺零点作为 静力学基本方程 的基准，则B ∇、C ∇、D ∇亦为B z 、C z 、D z ；3．本仪器中所有阀门旋柄 以顺 管轴线为开。
三、实验原理 在横线上正确写出以下公式1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 形式之一：z+p/γ=const （1-1-1a ）形式之二：h p p γ+=0 （1-1b ）式中 z ——被测点在基准面以上的位置高度；p ——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； 0p ——水箱中液面的表面压强；γ——液体重度；h ——被测点的液体深度。
2. 油密度测量原理当U 型管中水面与油水界面齐平（图1-1-2），取其顶面为等压面，有01w 1o p h H γγ== （1-1-2）另当U 型管中水面和油面齐平（图1-1-3），取其油水界面为等压面，则有02w o p H H γγ+=即02w 2o w p h H H γγγ=-=- （1-1-3）h 1wh 2图1-1-2 图1-1-3由（1-1-2）、（1-1-3）两式联解可得：21h h H +=代入式（1-1-2）得油的相对密度o d1o o 12wh d h h γγ==+ （1-1-4）根据式（1-1-4），可以用仪器（不用额外尺子）直接测得o d 。
流体静力学实验报告石油大学
流体静力学实验报告石油大学Final approval draft on November 22, 2020中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：实验一、流体静力学实验一、实验目的： 填空1．掌握用液式测压计测量 流体静压强 的技能；2．验证不可压缩流体 静力学基本方程 ，加深对位置水头、压力水头和测压管水头的理解；3. 观察真空度（负压）的产生过程，进一步加深对 真空度 的理解； 4．测定 油 的相对密度；5．通过对诸多 流体静力学现象 的实验分析，进一步提高解决 静力学实际问题 的能力。
二、实验装置1、在图1-1-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称本实验的装置如图所示。
1. 测压管 ；2. 带标尺的测压管；3. 连通管 ；4. 通气阀 ；5. 加压打起球 ；6. 真空测压管 ；7. 截止阀 ；8. U 形测压管 ；9. 油柱 ； 10. 水柱 ；11. 减压放水阀图1-1-1 流体静力学实验装置图2、说明1．所有测管液面标高均以 标尺（测压管2） 零读数为基准；2．仪器铭牌所注B ∇、C ∇、D ∇系测点B 、C 、D 标高；若同时取标尺零点作为 静力学基本方程 的基准，则B ∇、C ∇、D ∇亦为B z 、C z 、D z ；3．本仪器中所有阀门旋柄 以顺 管轴线为开。
三、实验原理 在横线上正确写出以下公式1．在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 形式之一：z+p/γ=const （1-1-1a ）形式之二：h p p γ+=0 （1-1b ）式中 z ——被测点在基准面以上的位置高度；p ——被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； 0p ——水箱中液面的表面压强； γ——液体重度；h ——被测点的液体深度。
2. 油密度测量原理当U 型管中水面与油水界面齐平（图1-1-2），取其顶面为等压面，有01w 1o p h H γγ== （1-1-2）另当U 型管中水面和油面齐平（图1-1-3），取其油水界面为等压面，则有 即02w 2o w p h H H γγγ=-=- （1-1-3）图1-1-2 图1-1-3由（1-1-2）、（1-1-3）两式联解可得： 代入式（1-1-2）得油的相对密度o d1o o 12wd h h γγ==+ （1-1-4）根据式（1-1-4），可以用仪器（不用额外尺子）直接测得o d 。
流体静力学中国石油大学(华东)流体力学实验报告
篇一：《流体静力学实验》实验报告中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告学生姓名：刘军学号：14456145005 年级专业层次：14秋《油气储运技术》网络高起专学习中心：山东济南明仁学习中心提交时间：2020年1月5日篇二：流体静力学实验报告中国石油大学（华东）现代远程教育工程流体力学学生姓名：XXXX学号：14952380XXXX年级专业层次：XXX油气开采技术高起专学习中心：XXXXXXXXXXXXXXXXXXX提交时间： 2020 年 X 月 X 日篇三：流量计+中国石油大学(华东)流体力学实验报告中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：李成华同组者：实验三、流量计实验一、实验目的（填空）1．掌握、文丘利节流式流量计的工作原理及用途；2．测定孔板流量计的流量系数?，绘制流量计的； 3．了解的结构及工作原理，掌握其使用方法。
二、实验装置1、在图1-3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称：本实验采用管流综合实验装置。
管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图1-3-1示。
F1—— C——文丘利流量计； F2——孔板流量计；F3——；； V——； K——图1-3-1 管流综合实验装置流程图说明：本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。
其中V8为局部阻力实验专用阀门，V10为排气阀。
除V10外，其它阀门用于调节流量。
另外，做管流实验还用到汞-水压差计（见附录A）。
三、实验原理 1．文丘利流量计文丘利管是一种常用的量测有压管道流量的装置，见图1-3-2属压差式流量计。
它包括收缩段、喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。
在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的，就可计算管道的理论流量Q ，再经修正得到实际流量。
2．孔板流量计如图1-3-3，在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的测压管水头差，可计算管道的理论流量 Q ，再经修正得到实际流量。
沿程阻力
中国石油大学（华东） 工程流体力学 实验报告实验日期： 2014年12月2日 成绩：班级： 石工（实验）1202 学号： 姓名： 教师： 李成华同组者：实验七、沿程阻力实验一、实验目的 填空1．掌握测定镀锌铁管管道 沿程阻力系数 的方法； 2．在双对数坐标纸上绘制 Re -λ 的关系曲线； 3．进一步理解 沿程阻力系数随雷诺数 的变化规律。
二、实验装置在图1-7-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称本实验采用管流实验装置中的第1根管路，即实验装置中最细的管路。
在测量较大压差时，采用两用式压差计中的汞-水压差计；压差较小时换用水-气压差计。
另外，还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。
F1—— 文丘利流量计 ； F2—— 孔板流量计 ；F3—— 电磁流量计 ； C —— 量水箱 ； V —— 阀门 ； K —— 局部阻力实验管路图1-7-1 管流综合实验装置流程图三、实验原理 在横线正确写出以下公式本实验所用的管路是水平放置且等直径，因此利用能量方程式可推得管路两点间的沿程水头损失计算公式：gV D L h f22∙=λ（1-7-1）式中： λ——沿程阻力系数；L ——实验管段两端面之间的距离，m ； D ——实验管内径，m ；g ——重力加速度（g=9.8 m/s 2）； v ——管内平均流速，m/s ；h f ——沿程水头损失，由压差计测定。
由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系数λ的表达式：22Vh L D g f∙=λ（1-7-2）沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关，而在紊流时则与雷诺数、管壁粗糙度有关。
当实验管路粗糙度保持不变时，可得出该管的λ-Re 的关系曲线。
四、实验要求 填空 1．有关常数实验装置编号：No. 5管路直径：D = 1.58 cm ； 水的温度：T = 13.2 ℃；水的密度：ρ= 0.999374 g/cm 3； 动力粘度系数：μ= 1.19642 mPa ⋅s ；运动粘度系数：ν= 0.0119717 cm 2/s ； 两测点之间的距离：L = 500 cm2．实验数据处理见表1-7-2表1-7-2 沿程阻力实验数据处理表3、以其中一组数据写出计算实例（包含公式、数据及结果）。
沿程阻力系数实验报告
沿程阻力系数实验报告沿程阻力系数实验报告引言：沿程阻力系数是描述流体在管道中流动过程中受到的阻力大小的一个重要参数。
准确测量沿程阻力系数对于流体力学研究和工程应用具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法测量沿程阻力系数，并探讨其与流速、管道直径等因素的关系。
实验装置：本次实验采用的实验装置主要包括：水泵、流量计、压力计、流量调节阀、管道等。
其中，水泵用于提供流体流动的动力；流量计用于测量流体通过管道的流量；压力计用于测量管道中的压力；流量调节阀用于控制流体流动的速度。
实验步骤：1. 首先，将实验装置按照实验要求进行搭建，并将水泵连接到管道系统中。
2. 打开水泵，调节流量调节阀，使流量计示数稳定在一定数值。
3. 记录流量计示数和压力计示数，并计算流速和压力差。
4. 重复上述步骤，改变流量调节阀的开度，记录不同流速下的流量计示数和压力计示数。
5. 根据实验数据，计算沿程阻力系数。
实验结果：根据实验数据，我们得到了不同流速下的流量计示数和压力计示数。
通过计算，得到了相应的流速和压力差。
进一步分析实验数据，我们得到了不同流速下的沿程阻力系数。
讨论与分析：通过实验结果的分析，我们可以得到以下结论：1. 沿程阻力系数与流速呈正相关关系。
随着流速的增加，沿程阻力系数也会增加。
这是因为流速增加会导致流体分子之间的相互碰撞增加，从而增加了阻力。
2. 沿程阻力系数与管道直径呈反相关关系。
管道直径越大，沿程阻力系数越小。
这是因为管道直径增大会减小单位面积内的流体流速，从而减小了阻力。
3. 沿程阻力系数与流体的黏度有关。
黏度越大，沿程阻力系数越大。
这是因为黏度大的流体分子之间的相互作用力较大，从而增加了阻力。
结论：通过本次实验，我们成功测量了沿程阻力系数，并探讨了其与流速、管道直径、流体黏度等因素的关系。
实验结果表明，沿程阻力系数与流速、管道直径、流体黏度等因素密切相关。
这对于流体力学的研究和工程应用具有重要意义。
致谢：在此，我们要感谢实验指导老师的悉心指导和同组同学的合作。
流体力学实验报告
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验六、流动状态实验一、实验目的h）及断面的平均流速（v）；1．测定液体运动时的沿程水头损失（fh—v）曲线图，找出下临界点并计算临界雷诺数（Rec）2．在双对数坐标上绘制流态（f的值。
二、实验装置本室验的装置如图所示。
本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。
在图1-6-1横线上正确填写实验装置各部分的名称图1-6-1流态实验装置1. 稳压水箱；2. 进水管；3. 溢流管；4. 实验管路；5. 压差计；6. 流量调节阀；7. 回流管线；8. 实验台；9. 蓄水箱；10. 抽水泵；11. 出水管三、实验原理 填空1．液体在同一管道中流动，当 速度 不同时有层流、紊流两种流动状态。
的特点是质点互不掺混，成线状流动。
在 紊流 中流体的各质点相互掺混，有脉动现象。
不同的流态，其 沿程水头损失 与断面平均速度的关系也不相同。
层流的沿程水头损失与断面平均流速的 一次方 成正比；紊流的沿程水头损失与断面平均速度的m 次方成正比 (m= 1.75~2.0 ) 。
层流与紊流之间存在一个过渡区，它的沿程水头损失与断面平均流速关系与层流、紊流的不同。
2．当稳压水箱一直保持溢流时，实验管路水平放置且管径不变，流体在管内的流动为 稳定流 ，此种情况下v 1=v 2。
那么从A 点到B 点的沿程水头损失为h f ，可由能流量方程导出：221122f 12121212()()22()()p v p v h z z g gp pz z h h hγγγγ=++-++=+-+=-=∆h 1、h 2分别是A 点、B 点的测压管水头，由 压差计 中的两个测压管读出。
3．雷诺数（Reynolds Number ）判断流体流动状态。
雷诺数的计算公式为：Dv Re ν=D —圆管内径；v —断面平均速度；ν—运动粘度系数当c Re Re <（下临界雷诺数）为层流，c Re =2000~2320；当cRe Re '>（上临界雷诺数）为紊流，c Re '=4000~12000之间。
沿程阻力系数测定-实验报告
沿程阻力系数测定-实验报告实验目的：测定流体在不同管道内流动时的沿程阻力系数，分析流体流动的规律。
实验原理：流体在流动的过程中，由于管道内的摩擦、弯曲等原因，会产生一定的沿程阻力，阻碍流体的流动。
沿程阻力系数是描述阻力大小的物理量，可以反映出流体流动的特性。
测算沿程阻力系数需要通过实验测量不同位置的压力差，计算得出流速和阻力系数，最终得到流体在管道内的流动规律。
实验器材：一台流量计，一根不同内径的水流管，一个流量调节器，一个压力计，一套支架和夹子，水池、水泵等辅助设备。
实验步骤：1. 搭建实验装置，将水泵接入水池，利用泵将水流送入待测管道中。
2. 开始实验前，先测量管道各处的内径和长度，并计算管道的摩擦系数。
3. 将流量计安装在管道的某个位置，调节流量，使其保持在一定的范围。
4. 安装压力计，分别测量流过流量计前后不同位置处的压力差。
5. 根据所测得的数据，计算流体的流速和沿程阻力系数，绘制实验数据图表。
6. 根据实验结果，分析流体的流动规律以及影响沿程阻力系数的因素。
实验结果：通过实验测量，我们得到了不同位置处的压力差、流速和阻力系数等数据，并绘制成图表。
从图表中可以看出，在管道内距离流速计越远的位置，流速逐渐下降，同时沿程阻力系数也逐渐增加。
这说明管道内的摩擦力和阻力对流体的影响逐渐加剧，阻碍了流体的流动。
实验结论：通过本次实验，我们得到了流体在管道内流动时的流速和沿程阻力系数等数据，为研究流体的流动规律提供了实验依据。
我们也发现，管道内的摩擦力和阻力对流体的影响很大，需要注意管道的内径和表面材质等因素。
此外，实验数据也可以为管道设计和流动控制等领域提供参考。
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实验七、沿程阻力实验
一、实验目的填空
1．掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法；
2．在双对数坐标纸上绘制λ-Re的关系曲线；
3．进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。
二、实验装置
在图1-7-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称
本实验采用管流实验装置中的第1根管路，即实验装置中最细的管路。
在测量较大压差时，采用两用式压差计中的汞-水压差计；压差较小时换用水-气压差计。
另外，还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。
F1——文秋利流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计；
C——量水箱；V——阀门；K——局部阻力实验管路
图1-7-1 管流综合实验装置流程图
三、实验原理在横线正确写出以下公式
本实验所用的管路是水平放置且等直径，因此利用能量方程式可推得管路两点间的沿程水头
损失计算公式：
2
2f L v h D g
λ
= （1-7-1） 式中： λ——沿程阻力系数；
L ——实验管段两端面之间的距离，m ； D ——实验管内径，m ；
g ——重力加速度（g=9.8 m/s 2）； v ——管内平均流速，m/s ；
h f ——沿程水头损失，由压差计测定。
由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系数λ的表达式：
2
2f
h D g
L v
λ= （1-7-2） 沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关，而在紊流时则与雷诺数、管壁粗糙度有关。
当实验管路粗糙度保持不变时，可得出该管的λ-Re 的关系曲线。
四、实验要求 填空 1．有关常数
实验装置编号：No. 7
管路直径：D = 1.58 cm ； 水的温度：T = 13.4 ℃；
水的密度：ρ= 0.999348g/cm 3； 动力粘度系数：μ= 1.19004 mPa ⋅s ； 运动粘度系数：ν= 0.011908 cm 2/s ； 两测点之间的距离：L = 500 cm
2．实验数据处理见表1-7-2
表1-7-2 沿程阻力实验数据处理表
3、以其中一组数据写出计算实例（包含公式、数据及结果）。
（1）汞柱差：12'''92.527.864.7h h h cm ∆=-=-=
沿程水头损失：()'
(13.61)64.7
815.221
Hg w f
w
h h cm ρρ∆ρ--⨯=
=
=
（2）运动粘度系数： -3
6221.1900410 1.190810/0.011908/999.348
m s cm s μνρ-⨯===⨯=
（3）流量：3()400(41.811.6)373.5312/32.34
u d A h h Q cm s t -⨯-===
（4）管内平均流速：22
4373.53124
190.51/1.58Q v cm s D ππ⨯=
==⨯
（5）雷诺数：
22
4
190.5110 1.5810
Re25277.61
0.01190810
vD
ν
--
-
⨯⨯⨯
===
⨯
（6）沿程阻力系数：
2
22
1.58108.1522
229.80.139114
5 1.9051
f
h
D
g
L v
λ
-
⨯
==⨯⨯⨯=
4．在双对数坐标纸上绘制λ-Re的关系曲线。
五、实验步骤正确排序
（5）．逐次关小V11，记录18组不同的压差及流量；
（2）．打开阀门V10排气，排气完毕将阀门关闭；
（7）．实验完毕后，依次关闭V11、实验管路左右两测点的球形阀，并打开两用式压差计上部的球形阀。
（1）．．阀门V1完全打开。
一般情况下V1是开着的，检查是否开到最大即可；（4）．．用打气筒将水-气压差计的液面打到中部，关闭压差计上、下方的三个球形阀，将V11完全打开。
待水流稳定后，记录压差计读数，同时用体积法测流量（压差5~7 cm汞柱时，打开压差计下方的两个球形阀，由汞-水压差计换用水-气压差计来读压差）；
（6）用量筒从实验管路中接足量的水，放入温度计5分钟后读出水的温度，查粘温表；
（3）打开实验管路左、右测点及压差计上方的球形阀，检查压差计左右液面是否水平。
若不在，须排气（为防止汞发生外泄，排气时应在老师的指导下进行）；
六、注意事项
1．本实验要求从大流量（注意一定要把阀门V11完全打开）开始做，逐渐调小流量，且在实验的过程中阀门V11不能逆转；
2．实验点分配要求尽量合理，在记录压差和流量时，数据要一一对应；
3．使用量筒、温度计等仪器设备时，一定要注意安全；
4．做完实验后，将量筒、温度计放回原处，将秒表交回。
七、问题分析
1．如将实验管安装成倾斜的，比压计中的读数差是不是沿程水头损失f h ？
是。
利用实际流体的伯努利方程22
1122
1222f p v p v z z h g g γγ⎛⎫⎛⎫++=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
，管路等径
等流量，根据连续性方程，所以流速相等，即12v v =，所以测压管水头差
1212f p p h z z γγ⎛
⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。
比压计读数为测压管水头，其中包含位置水头差，所
以当管路倾斜时，比压计中的读数差仍然是沿程水头损失f h 。
2．随着管路使用年限的增加，λ-Re 关系曲线会有什么样的变化？
随使用年限的增加，管壁的粗糙度变大。
当管壁粗糙度小于层流边层厚度
时，粗糙度对层流核心区没有影响；当粗糙度大于层流边层厚度时，粗糙度暴露于湍流核心区，导致流体产生碰撞冲击，形成旋涡，阻力变大，使λ随Re 相关性变小，曲线变得逐渐平缓，并且向上抬高。
3．当流量、实验管段长度相同时，为什么管径愈小，两断面的测压管液面差愈大？其间的变化规律如何？
由沿程阻力计算公式2222
22
2348=22f L v L Q LQ h D g D D g D g λλλππ==可以看出，随着管径变小，沿程阻力变大。
并且h f 与D 3成反比，具体对应关系如上式。