实验3---管路流体阻力的测定

合集下载

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告一、实验目的1、掌握测定流体流经直管和管件时阻力损失的实验方法。

2、了解摩擦系数λ与雷诺数 Re 之间的关系。

3、学习压强差的测量方法,掌握 U 形管压差计和倒 U 形管压差计的使用。

4、熟悉实验装置的结构和操作流程。

二、实验原理流体在管内流动时,由于内摩擦力的存在会产生阻力损失。

阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失。

沿程阻力损失是由于流体在直管中流动时,流体层之间的内摩擦力以及流体与管壁之间的摩擦力所引起的能量损失。

其计算公式为:$h_f =\lambda \frac{l}{d} \frac{u^2}{2}$,其中$h_f$为沿程阻力损失,$\lambda$为摩擦系数,$l$为直管长度,$d$为管道内径,$u$为流体流速。

摩擦系数$\lambda$与雷诺数 Re 有关,雷诺数$Re =\frac{du\rho}{\mu}$,其中$\rho$为流体密度,$\mu$为流体粘度。

在层流区,$\lambda =\frac{64}{Re}$;在湍流区,$\lambda$与 Re 及相对粗糙度$\frac{\varepsilon}{d}$有关,可通过实验测定。

局部阻力损失是由于流体流经管件(如弯头、三通、阀门等)时,由于流道的突然改变而引起的能量损失。

其计算公式为:$h_j =\xi \frac{u^2}{2}$,其中$h_j$为局部阻力损失,$\xi$为局部阻力系数。

三、实验装置本实验装置主要由水箱、离心泵、不同管径的直管、各种管件(弯头、阀门等)、U 形管压差计、倒 U 形管压差计、温度计、流量计等组成。

水箱用于储存实验流体,离心泵提供流体流动的动力。

直管和管件用于产生沿程阻力和局部阻力。

U 形管压差计和倒 U 形管压差计用于测量流体流经直管和管件前后的压强差。

温度计用于测量流体温度,流量计用于测量流体流量。

四、实验步骤1、熟悉实验装置,了解各设备的名称、用途和操作方法。

2、检查装置各连接处是否密封良好,确保无泄漏。

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告一、实验目的1、掌握流体流经直管和管件时阻力损失的测定方法。

2、了解摩擦系数λ与雷诺数 Re 之间的关系。

3、学习压强差的测量方法和数据处理方法。

二、实验原理流体在管内流动时,由于黏性的存在,必然会产生阻力损失。

阻力损失包括直管阻力损失和局部阻力损失。

1、直管阻力损失根据柏努利方程,直管阻力损失可表示为:\(h_f =\frac{\Delta p}{ρg}\)其中,\(h_f\)为直管阻力损失,\(\Delta p\)为直管两端的压强差,\(ρ\)为流体密度,\(g\)为重力加速度。

摩擦系数\(λ\)与雷诺数\(Re\)及相对粗糙度\(\frac{\epsilon}{d}\)有关,其关系可通过实验测定。

当流体在光滑管内流动时,\(Re < 2000\)时,流动为层流,\(λ =\frac{64}{Re}\);\(Re > 4000\)时,流动为湍流,\(λ\)与\(Re\)和\(\frac{\epsilon}{d}\)的关系可由经验公式计算。

2、局部阻力损失局部阻力损失通常用局部阻力系数\(\zeta\)来表示,其计算式为:\(h_f' =\frac{\zeta u^2}{2g}\)其中,\(h_f'\)为局部阻力损失,\(u\)为流体在管内的流速。

三、实验装置1、实验设备本实验使用的主要设备包括:离心泵、水箱、不同管径的直管、各种管件(如弯头、三通、阀门等)、压差计、流量计等。

2、实验流程水箱中的水经离心泵加压后进入实验管路,依次流经直管和各种管件,最后流回水箱。

通过压差计测量直管和管件两端的压强差,用流量计测量流体的流量。

四、实验步骤1、熟悉实验装置,了解各仪器仪表的使用方法。

2、检查实验装置的密封性,确保无泄漏。

3、打开离心泵,调节流量至一定值,稳定后记录压差计和流量计的读数。

4、逐步改变流量,重复上述步骤,测量多组数据。

5、实验结束后,关闭离心泵,整理实验仪器。

流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)

流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)

流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)摘要:本实验研究了流体流动阻力的测定方法,以了解流阻比数据和参数对流体流动特性的影响。

实验中采用了空心管实验装置,在一定的压差试验条件下,通过压力表和熨斗流量计测量压力和流量,计算出流阻比系数。

通过实验,研究了流阻比系数随着实验参数(流量、温度、压力)变化的规律,从而获得一定规律性的微观流动特性数据。

关键词:流阻比;熨斗流量计;实验;流动阻力1 前言流体流动阻力是研究流体流动特性的一项重要参数。

它决定了流体在管道内流动时会受到什么样的阻力,直接影响着流体在设备内的流动性能和传热特性。

因此,准确测量流体流动阻力是研究管道流动的关键问题。

本实验旨在研究空心管装置测量的流阻比数据对流体流动特性的影响,以便获得微观流动特性数据,并用于管道设计、传热学的研究中。

2 实验目的1)研究在空心管实验装置内测量流阻比系数的变化规律:2)利用测量的流阻比系数,得出瞬态流体流动特性曲线,即流量与压力的变化规律; 3)通过实验有规律地分析,获得实验流体的微观流动特性参数。

3 实验装置本实验主要采用空心管实验装置(见图1),由电磁阀控制罐内的液体,带动空心管内的流体循环,保持流量一定,从而实现实验的要求。

该装置由如下几个部分组成:(1)空心管;(2)球阀;(3)高低压罐;(4)汽缸和气缸;(5)液体泵;(6)电磁阀;(7)水箱;(8)熨斗流量计;(9)压力表;(10)温度计。

4 实验方法1)确定实验条件:根据实验任务,确定温度、压力、流量等参数,以及电磁阀的控制时间;2)进行实验:根据实验条件,控制电磁阀的开启和关闭,实现空心管内的液体流动,同时调节实验参数,测量压力及流量;3)根据压力和流量,绘出流量-压力曲线,计算出对应的流阻比系数;4)根据实验数据,进行实验数据分析,探究实验参数变化时,流阻比系数变化规律,得出流体的微观流动特性参数。

5 实验数据在实验中,调节不同的参数,实现不同的实验条件,测量得到流量和压力的数据,根据测量的实验数据,画出Flow-Pressure曲线,结果如下表1所示:实验条件实测压力(MPa) 实测流量(M3/h)流阻比(MPa/m3/h)条件1 0.39 0.159 0.80条件2 0.51 0.159 1.06条件3 0.62 0.159 1.29条件4 0.68 0.159 1.41条件5 0.80 0.159 1.64表1 实验结果图2 Flow-Pressure曲线图6 结论1)根据上述的实验结果,可以发现,随着压力和流量的增加,流阻比也相应地增大;2)通过分析实验数据,可以获得一定的规律性的微观流动特性数据,即通过把不同的实验参数变量并入方程式中,可以根据需要精确地预测不同条件下,流体流动时的压力和流量变化规律;3)该测试结果可以作为设计管路时流体传热特性和流动特性的参考,更好地掌握管路中流体的流动特性。

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告摘要:通过测算不同流速和管道直径下流体的流量和压降,确定了流体流动阻力与流速和管道直径的关系,并确立了相应的流体流动阻力公式。

实验的结果表明,流体流动阻力与流速和管道直径的平方成正比,结果与理论计算值基本吻合。

一、实验原理在流体力学中,我们研究流体在管道中的运动和分布。

不同形状、不同截面的管道中,流体的流动速度和压强是不同的,流体的动能和势能也会随着时间和位置的变化而发生变化。

在流体流动中,管道内壁与流体的相互作用形成一定的阻力,这种阻力称为流体流动阻力。

实验中,我们设计了一套管道流体流动测量装置,通过测算流体在不同流速和管道直径下流量和压降,确定了流体流动阻力与流速和管道直径的关系,并确立了相应的流体流动阻力公式。

二、实验步骤1. 准备工作:将实验装置安装好,并连接好各个部件。

2. 流量测定:打开水泵,将水流导向流量计中,通过观察流量计中的示数,测定流体的流量。

3. 压降测定:利用几何水平仪测定与水平面夹角,计算出流体在管道中的压降。

4. 流速测定:通过测算流量和管道截面积,计算出流体的平均流速。

5. 重复实验:重复以上测定步骤,测定不同流速和管道直径下的流量和压降数据,以确定流体流动阻力与流速和管道直径的关系。

6. 数据处理:根据实验数据计算出流体流动阻力公式,并与理论计算值对比。

三、实验结果与分析1. 流量与管道直径的关系通过实验测定,流量与管道直径的平方成正比。

实验数据如下:流量 Q (m3/h) 1 2 3 4 5直径 D (cm) 1 1.5 2 2.5 32. 压降与流速的关系通过实验测定,压降与流速的平方成正比。

实验数据如下:流速 v (m/s) 0.67 1.13 1.33 1.51压降 h (m) 0.05 0.09 0.12 0.163. 流体流动阻力与流速和管道直径的关系根据实验得到的数据,流体流动阻力与流速和管道直径的平方成正比。

流体流动阻力公式为:f = αρv2 D2/4其中,f 为阻力系数,ρ 为流体密度,v 为平均流速,D 为管道直径,α 为系数。

管道流体阻力的测定

管道流体阻力的测定

管道流体阻力的测定一、实验目的研究管路系统中的流体流动和输送,其中重要的问题之一,是确定流体在流动过程中的能量损耗。

流体流动时的能量损耗(压头损失),主要由于管路系统中存在着各种阻力。

管路中的各种阻力可分为沿程阻力(直管阻力)和局部阻力两大类。

本实验的目的,是以实验方法直接测定摩擦系数λ和局部阻力系数ζ。

二、实验原理当不可压缩流体在圆形导管中流动时,在管路系统中任意两个界面之间列出机械能衡算方程为f 2222211122h u P gZ u P gZ +++=++ρρ J · kg –1 (1)或 f 2222211122H g u g P Z g u g P Z +++=++ρρ m 液柱 (2)式中: Z — 流体的位压头,m 液柱;P — 流体的压强,P a ;u — 流体的平均流速,m · s –1;ρ - 流体的密度,kg · m – 3;h f - 流动系统内因阻力造成的能量损失,J · kg –1;H f - 流动系统内因阻力造成的压头损失,m 液柱。

符号下标1和2分别表示上游和下游截面上的数值。

假若:(1)水作为实验物系,则水可视为不可压缩流体;(2)实验导管是按水平装置的,则Z 1 = Z 2;(3)实验导管的上下游截面上的横截面积相同,则u 1 = u 2。

因此(1)和(2)两式分别可简化为ρ21f p p h -= J · kg –1 (3)g p p H ρ21f -= m 水柱 (4) 由此可见,因阻力造成的能量损失(压头损失),可由管路系统的两界面之间的压力差(压头差)来测定。

流体在圆形直管内流动时,流体因磨擦阻力所造成的能量损失(压头损失),有如下一般关系式:2221f u d l p p h ⋅⋅=-=λρ J · kg –1 (5)或g u d lg p p H 2221f ⋅⋅=-=λρ m 液柱 (6)式中:d - 圆形直管的直径,m ;l - 圆形直管的长度,m ;λ - 摩擦系数,(无因次)。

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告实验报告:流体流动阻力的测定摘要:本实验通过测量流体在管道中的压降,来确定流体流动阻力的大小。

采用了排水法和泄水法分别测量不同直径的导管中水的流速和压降,并通过处理实验数据得到了流体的流动阻力,并与理论值进行了比较。

引言:液体或气体在管道中流动时会遇到一定的阻碍力,即流动阻力。

流动阻力的大小与管道直径、流速、流体性质等因素有关,因此需要进行实验测定。

实验仪器和材料:1. 导管:直径分别为2cm、4cm、6cm的塑料导管。

2.水泵:用于提供水流。

3.节流装置:用于调节水流量。

4.U型水银压力计:用于测量压降。

5.超声波流速仪:用于测量流速。

6.计时器:用于计时。

7.温度计:用于测量流体温度。

实验步骤:1. 将2cm直径的导管连接至水泵和节流装置,并调节节流装置使水流量适中。

2.打开水泵,使水开始流动,打开计时器记录时间。

3.使用超声波流速仪测量水在导管中的流速,并记录测量值。

4.同时使用U型水银压力计测量水在导管两端的压降,并记录测量值。

5.根据实验数据计算流体的流动阻力,并记录结果。

6. 重复以上步骤,分别对4cm、6cm直径的导管进行实验测量。

实验数据与结果:对于2cm直径的导管,测得的流速为0.032m/s,压降为2cm水柱。

通过计算得出流动阻力为0.053Pa·s/m^3对于4cm直径的导管,测得的流速为0.024m/s,压降为4cm水柱。

通过计算得出流动阻力为0.083Pa·s/m^3对于6cm直径的导管,测得的流速为0.018m/s,压降为6cm水柱。

通过计算得出流动阻力为0.093Pa·s/m^3讨论与分析:通过实验测量得到的流动阻力与导管直径成反比,与流体流速成正比。

这与理论预期是一致的。

由于实验条件的限制,实验中可能存在误差,例如流速和压降的测量误差、流体温度的变化等。

同时,水的物理性质也可能受实验环境的影响而发生变化,因此计算得到的流动阻力也可能不完全准确。

实验三管道流体阻力的测定

实验三管道流体阻力的测定
实验三
管道流体阻力的测定
一.实验目的
1.掌握测定流体流动阻力的一般实验方法; 2.测定直管阻力Hf 和直管摩擦系数及阀 门全开时的局部阻力和局部阻力系数; 3.验证在一般湍流区内 与Re(以Dg40 管道计)的关系曲线
二.实验装置
1.本实验有二套相同装置(见图3—1),每套 装置上设有二根DN 25(管道规格33.5×3.25) 测试管路用来测定流体阻力,各装有DN 25孔板。 流体(水)经离心泵输送至管路,并由管路出口 处的调节阀5调节流量。 2.管路上设置三组U型差压计,每组差压计用水 银—水或四氯化碳—水差压计,分别用来测定孔 板、直管阻力和管件总阻力的静压差。从测压孔 引出的高低压管间有平衡阀相连。
Hf
p

示 R f g 102
流体的流速u可由孔板流量计两边引出的差压计读 数R(cmHg),按下式求取:
u aR [m/s] (3—3) 式中a和n值由实验测定提供。 由式 (3—1)、(3—2)、(3—3)可得:
n
(3—4) l1u 2 而雷诺数 du Re (3—5) 式中: —流体(水)的粘度 [Pas]。 若已测得流体(水)的操作温度t,查取、,再根据
H f ' H f H f 1 H f H f l2 l1
若已测得包括管件在内的差压计读数为 Rf(cm), 利用式(3—2)可得: [J/Kg] 于是由式(3—6)、(3—3)、(3—7)得: 2H f 2 (3—8) u 通过实验测得不同流速u下对应的Hf值, 利用式 (3—8)便可算出不同Re下的ζ值。ζ 值与管件的几何形状及流体的Re1有关。但 当Re大到一定值后,ζ与Re无关,为一定 值。

三、流体流动阻力测定实验

三、流体流动阻力测定实验

化工原理实验报告实验名称:流体流动阻力测定实验学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:姓名:学号:指导教师:日期:一、 实验目的1、掌握流体经直管和管阀件时阻力损失的测定方法。

通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。

2、测定直管摩擦系数λ于雷诺准数Re 的关系。

3、测定流体流经闸阀等管件时的局部阻力系数ξ。

4、学会压差计和流量计的适用方法。

5、观察组成管路的各种管件、阀件,并了解其作用。

二、实验原理流体在管内流动时,犹豫粘性剪应力和涡流的存在,不可避免得要消耗一定的机械能,这种机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起局部阻力。

1、沿程阻力影响阻力损失的因素很多,尤其对湍流流体,目前尚不能完全用理论方法求解,必须通过实验研究其规律。

为了减少实验工作量,使实验结果具有普遍意义,必须采用因次分析方法将各变量组合成准数关联式。

根据因次分析,影响阻力损失的因素有, (a)流体性质:密度ρ、粘度μ;(b)管路的几何尺寸:管径d 、管长l 、管壁粗糙度ε; (c)流动条件:流速μ。

可表示为:式中,λ称为摩擦系数。

层流 (滞流)时,λ=64/Re ;湍流时λ是雷诺准数Re 和相对粗糙度的函数,须由实验确定 2、局部阻力局部阻力通常有两种表示方法,即当量长度法和阻力系数法。

(1)、当量长度法流体流过某管件或阀门时,因局部阻力造成的损失,相当于流体流过与其具有相当管径长度的直管阻力损失,这个直管长度称为当量长度,用符号le 表示。

则流体在管路中流动时的总阻力损失 为(2)、阻力系数法流体通过某一管件或阀门时的阻力损失用流体在管路中的动能系数来表示,这种计算ρρpp p h f ∆=-=21),,,,,(ερμu l d f p =∆22u d l p h f λρ=∆=∑f h 22u dle l hf∑∑+=λ局部阻力的方法,称为阻力系数法。

即式中,ξ——局部阻力系数,无因次; u ——在小截面管中流体的平均流速,m /s三、 实验装置流程1、实验装置实验装置如图所示主要由离心泵,不同管径、材质的管子,各种阀门和管件、转子流量计等组成。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

实验三 管路流体阻力的测定一、实验目的流体流动时的能量损耗(压头损失),主要由于管路系统中存在着各种阻力。

管路中的各种阻力可分为沿程阻力(直管阻力)和局部阻力两大类。

本实验的目的,是以实验方法直接测定摩擦系数λ和局部阻力系数ζ。

二、实验原理当不可压缩流体在圆形导管中流动时,在管路系统内任意二截面之间,机械能衡算方程为:2222222111∑+++=++f h u P gZ u P gZ ρρ J·kg -1(1) 或 ∑+++=++f H gu g P Z g u g P Z 2222222111ρρ m 液柱(2)式中,h f ——单位质量流体因流体阻力所造成的能量损失,J·kg -1;H f ——单位重量流体因流体阻力所造成的能量损失,即压头损失,m 液柱。

若:(1)水作为试验物系,则水可视为不可压缩流体; (2)试验导管水平装置,则Z 1=Z 2;(3)试验导管的上下游截面的横截面积相同,则u 1=u 2。

因此(1)和(2)两式分别可简化为:21ρP P h f -=∑ J·kg -1(3)21gP P H f ρ-=∑ m 水柱(4) 由此可见,因阻力造成的能量损失(压头损失),可由管路系统的两截面之间的压力差(压头差)来测定。

当流体在圆形直管内流动时,流体因摩擦阻力所造成的能量损失(压头损失),有如下一般关系式:2u d l 221**=-=∑λρP P hfJ·kg -1(4) 或 gu d l g P P H f 2221**=-=∑λρ m 水柱(5) 式中;d —— 圆形直管的管径,m ;l —— 圆形直管的长度,m ; λ —— 摩擦系数,[无因次]。

大量实验研究表明,摩擦系数又与流体的密度ρ、粘度μ、管径d 、流速u 和管壁粗糙度ε有关。

用因次分析的方法,可以得摩擦系数与雷诺数、管壁相对粗糙度ε/d 存在函数关系,即Re,⎪⎭⎫ ⎝⎛=d f ελ (7)通过实验测得λ和Re 数据,可以在双对数坐标上标绘出实验曲线。

当Re <2000时,摩擦系数λ与管壁粗糙度ε无关。

当流体在直管中呈湍流时,λ不仅与雷诺数有关,而且与管壁相对粗糙度有关。

当流体流过管路系统时,因遇各种管件、阀门和测量仪表等而产生局部阻力,所造成的能量损失(压头损失),有如下一般关系式:22,u h fζ=∑ J·kg -1(8) 或gu H f22,ζ=∑ m 液柱(9)式中,u —— 连接管件直管中流体的平均流速,m· s -1;ζ —— 局部阻力系数[无因次]。

由于造成局部阻力的原因和条件极为复杂,各种局部阻力系数的具体数值,都需要通过实验直接测定。

三、实验装置本实验装置如图1所示,主要是由循环水系统(或高位稳压水槽)、试验管路系统和高位排气水槽串联组合而成,每条测试管的测压口通过转换阀组与压差计连通。

压差由一倒置U 形水柱压差计显示。

孔板流量计的读数由另一倒置U 形水柱压差计显示。

图1 管路流体阻力实验装置流程1、循环水泵;2、光滑试验管;3、粗糙试验管;4、扩大与缩小试验管;5、孔板流量计;6、阀门;7、转换阀组;8、高位排气水槽。

试验管路系统是由五条玻璃直管平行排列,经U形弯管串联连接而成。

每条直管上分别配置光滑管、粗糙管、骤然扩大与缩小管、阀门和孔板流量计。

每根试验管测试段长度,即两测压口距离均为0.6m。

流程图中标出符号G和D分别表示上游测压口(高压侧)和下游测压口(低压侧)。

测压口位置的配置,以保证上游测压口距U形弯管接口的距离,以及下游测压口距造成局部阻力处的距离,均大于50倍管径。

作为试验用水,用循环水泵或直接用自来水由循环水槽送入试验管路系统,由下而上依次流经各种流体阻力试验管,最后流入高位排气水槽。

由高位排气水槽溢流出来的水,返回循环水槽。

水在试验管路中的流速,通过调节阀加以调节。

流量由试验管路中的孔板流量计测量,并由压差计显示读数。

四、实验方法实验前准备工作:(1)先将水灌满循环水槽,然后关闭试验导管入口的调节阀,再启动循环水泵。

待泵运转正常后,先将试验导管中的旋塞阀全部打开,并关闭转换阀组中的全部旋塞,然后缓慢开启试验导管的入口调节阀。

当水流满整个试验导管,并在高位排气水槽中有溢流水排出时,关闭调节阀,停泵。

(2)检查循环水槽中的水位,一般需要再补充些水,防止水面低于泵吸入口。

(3)逐一检查并排除试验导管和联接管线中可能存在的空气泡。

排除空气泡的方法是,先将转换阀组中被检一组测压口旋塞打开,然后打开倒置U形水柱压差计顶部的放空阀,直至排尽空气泡再关闭放空阀。

必要时可在流体流动状态下,按上述方法排除空气泡。

(4)调节倒置U形压差计的水柱高度。

先将转换阀组上的旋塞全部关闭,然后打开压差计顶部放空阀,再缓慢开启转换阀组中的放空阀,这时压差计中液面徐徐下降。

当压差计中的水柱高度居于标尺中间部位时,关闭转换阀组中的放空阀。

为了便于观察,在临实验前,可由压差计项部的放空处,滴入几滴红墨水,将压差计水柱染红。

(5)在高位排气水槽中悬挂一支温度计,用以测量水的温度。

(6)实验前需对孔板流量计进行标定,作出流量标定曲线。

实验操作步骤:(1)先检查试验导管中旋塞是否置于全开位置,其余测压旋塞和试验系统入口调节阀是否全部关闭。

检查完毕启动循环水泵。

(2)待泵运转正常后,根据需要缓慢开启调节阀调节流量,流量大小由孔板流量计的压差计显示。

(3)待流量稳定后,将转换阀组中,与需要测定管路相连的一组旋塞置于全开位置,这时测压口与倒置U形水柱压差计接通,即可记录由压差计显示出压强降。

(4)当需改换测试部位时,只需将转换阀组由一组旋塞切换为另一组旋塞。

例如,将G1和D1一组旋塞关闭,打开另一组G2和D2 旋塞。

这时,压差计与G1和D1测压口断开,而与G2和D2测压口接通,压差计显示读数即为第二支测试管的压强降。

以此类推。

(5)改变流量,重复上述操作,测得各试验导管中不同流速下的压强降。

(6)当测定旋塞在同一流量不同开度的流体阻力时,由于旋塞开度变小,流量必然会随之下降,为了保持流量不变,需将入口调节阀作相应调节。

(7)每测定一组流量与压强降数据,同时记录水的温度。

实验注意事项:(1)实验前务必将系统内存留的气泡排除干净,否则实验不能达到预期效果。

(2)若实验装置放置不用时,尤其是冬季,应将管路系统和水槽内水排放干净。

五、实验数据记录及整理 1、实验基本参数试验导管的内径 d =17 mm 试验导管的测试段长度l =600 mm 粗糙管的粗糙度ε=0.4 mm 粗糙管的相对粗糙度ε/d=0.0235 孔板流量计的孔径d 0=11 mm 旋塞的孔径d v = mm 2、流量标定曲线 3、实验数据表1 孔板流量计的压差计读书记录表实验序号 1 2 3 4 5 6 7 孔板流量计的压差计读数,R/mmHg水流量的计算s m gR d C V s /24320--------⨯=π式中,C 0为孔板系数,一般控制C 0值在0.6~0.7之间;d0为孔板流量计的孔径,mm 。

s m d V u s /42---------=πμρdu =Re表2 数据记录表实验序号 1 2 3 4 5 6 7 孔板流量计的压差计读数,R/mmHg 水的流量,V s /m 3·s -1 水的流速,u/m·s -1 水的温度,T/℃水的密度,ρ/kg ·m -3 水的粘度,10-4μ/Pa ·s 光滑管压头损失,H f1/mmH 2O 粗糙管压头损失,H f2/mmH 2O 旋塞压头损失(全开)H f1’/mmH 2O 孔板流量计压头损失,H f2’/mmH 2O计算λ和ξ(1)光滑管:Pa gh p p f ---------=∆=∆ρλρλA u d l p f =⨯⨯=∆22∴Aghρλ=(2)粗糙管:gh p p f ρ=∆=∆λρλA u d l p f =⨯⨯=∆22∴Aghρλ=(3)孔板流量计:gh p p f ρ=∆=∆ξρξB u p f =⨯=∆22∴Bghρξ=(4)旋塞:gh p p f ρ=∆=∆ξρξC u p f =⨯=∆22∴ Cghρξ=(4)数据整理表3 数据整理表实验序号 1 2 3 4 5 6 7 水的流速,u/m·s-110雷诺准数,Re/4光滑管摩擦系数,λ1粗糙管摩擦系数,λ2孔板流量计局部阻力系数,ζ1″旋塞的局部阻力系数(全开),ζ1′(5)标绘Re-λ实验曲线六、思考题1、请找出该系统中的局部阻力构件?2、请说出如何测量孔板流量计、旋塞的局部阻力?3、从Re-λ实验曲线图中可以看出Re与λ的关系如何?。

相关文档
最新文档