流体流动阻力测定实验报告
流体流动阻力实验报告
流体流动阻力实验报告引言流体力学是研究流体在运动中的行为及其影响的学科。
流体流动阻力是流体力学中的一个重要概念，它在各个领域都有广泛的应用。
本实验旨在通过测量流体在管道中流动时所产生的阻力，探究流体流动阻力的特性和影响因素。
实验目的1. 理解流体流动阻力的概念和意义；2. 探究流体流动阻力与管道直径、流速等因素的关系；3. 学习使用实验仪器和测量方法。
实验原理根据流体力学的基本原理，流体在管道中流动时，会受到管壁的摩擦力和流体内部分子之间的黏滞力的阻碍，从而产生阻力。
阻力的大小与流体的黏性有关，也与管道的形状、管径、流速等因素密切相关。
根据液体在静止时的压强和动能守恒定律，可以推导出流体流动阻力的计算公式。
实验装置与仪器1. 实验装置：包括液压台、流体供给装置、流量计、压力计等；2. 测量仪器：包括尺子、计时器等。
实验步骤1. 搭建实验装置，保证装置的稳定性；2. 调整流量控制阀，使流量计示数稳定在一定数值；3. 测量管道的直径和长度，并记录相关数据；4. 开始实验，打开液压台的电源，使流体进入管道；5. 启动计时器，测量流体通过管道的时间；6. 停止计时器，记录流量计示数和压力计示数；7. 根据实验数据计算流体流动阻力，并进行数据处理和分析。
实验结果与讨论通过多次实验，我们得到了不同流速下的流量计示数和压力计示数。
根据实验数据，我们可以计算出不同流速下的流体流动阻力。
分析实验结果，我们发现以下几点规律：1. 随着流速的增加，流体流动阻力呈线性增加的趋势。
这是因为流速增加会导致流体与管壁摩擦力增加，从而增加流动阻力。
2. 随着管道直径的增加，流体流动阻力减小。
这是因为管道直径增加会使流体流动的截面积增大，减小单位面积上流体的速度，从而减小流动阻力。
3. 随着管道长度的增加，流体流动阻力增加。
这是因为管道长度增加会导致流体流动的摩擦面积增大，从而增加流动阻力。
结论通过本次实验，我们深入了解了流体流动阻力的特性和影响因素。
流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)
北 京 化 工 大 学实 验 报 告课程名称： 化工原理实验 实验日期： 2008.10.29 班 级： 化工0602 姓 名：许兵兵学 号： 200611048 同 组 人 ：汤全鑫 阮大江 阳笑天流体流动阻力的测定摘要● 测定层流状态下直管段的摩擦阻力系数（光滑管、粗糙管和层流管）。
● 测定湍流状态不同（ε/d）条件下直管段的摩擦阻力系数（突然扩大管）。
● 测定湍流状态下管道局部的阻力系数的局部阻力损失。
● 本次实验数据的处理与图形的拟合利用Matlab 完成。
关键词流体流动阻力 雷诺数 阻力系数 实验数据 Matlab一、实验目的1、掌握直管摩擦阻力系数的测量的一般方法；2、测定直管的摩擦阻力系数λ以及突扩管的局部阻力系数ζ；3、测定层流管的摩擦阻力4、验证湍流区内λ、Re 和相对粗糙度的函数关系5、将所得光滑管的Re -λ方程与Blasius 方程相比较。
二、实验原理不可压缩流体（如水），在圆形直管中作稳定流动时，由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大和弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然发生变化，产生局部阻力。
影响流体流动阻力的因素较多，在工程研究中，利用因次分析法简化实验，引入无因此数群雷 诺 数：μρdu =Re相对粗糙度： d ε管路长径比： d l可导出：2)(Re,2u d d l p⋅⋅=∆εφρ这样，可通过实验方法直接测定直管摩擦阻力系数与压头损失之间的关系：22u d l pH f ⋅⋅=∆=λρ因此，通过改变流体的流速可测定出不同Re 下的摩擦阻力系数，即可得出一定相对粗糙度的管子的λ—Re 关系。
在湍流区内，λ = f（Re ，ε/ d ），对于光滑管大量实验证明，当Re 在3×103至105的范围内，λ与Re 的关系遵循Blasius 关系式，即：25.0Re 3163.0=λ对于层流时的摩擦阻力系数，由哈根—泊谡叶公式和范宁公式，对比可得：Re 64=λ局部阻力：f H =22u ⋅ξ [J/kg]三、装置和流程四、操作步骤1、启动水泵，打开光滑管路的开关阀及压降的切换阀，关闭其它管路的开关阀和切换阀；2、排尽体系空气，使流体在管中连续流动。
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实验报告
银纳米粒子制备及光谱和电化学性能表征- 1 -流体流动阻力的测定王晓鸽一、实验目的1. 掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的实验方法。
2. 测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re 的关系，验证在一般湍流区λ与Re 的关系曲线。
3. 测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。
4. 学会流量计和压差计的使用方法。
5. 识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。
二、实验原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。
1．直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：h f =∆p f ρ=p 1−p 2ρ=λl d u 22即，λ=2d∆p fρlu 2式中：λ—直管阻力摩擦系数，无因次； d —直管内径，m ；∆p f —流体流经l 米直管的压力降，Pa ；h f —单位质量流体流经l 米直管的机械能损失，J/kg ；ρ—流体密度，kg/m3；l—直管长度，m；u—流体在管内流动的平均流速，m/s。
层流流时，λ=64 Re湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度(ε/d)的函数，须由实验确定。
欲测定λ，需确定l、d，测定∆p f、u、ρ、μ等参数。
l、d为装置参数（装置参数表格中给出），ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得，u通过测定流体流量，再由管径计算得到。
∆p f可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定，或采用差压变送器和二次仪表显示。
求取Re和λ后，再将Re和λ标绘在双对数坐标图上。
2．局部阻力系数ξ的测定局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。
本实验采用阻力系数法。
流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数，局部阻力的这种计算方法，称为阻力系数法。
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。
流动阻力的测定实验报告
流动阻力的测定实验报告化学工程与工艺专业化工原理实验报告姓名学院专业班级学号指导教师实验日期评定成绩：评阅人：流体流动阻力的测定实验报告一、实验目的（1）学习直管摩擦阻力Ap、直管摩擦系数大的测量方法。
（2）测定不同直管摩擦系数人与雷诺数Re之间的关系。
（3）测定弯头等局部阻力系数C与雷诺数Re之间的关系。
（4）掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。
二、实验基本原理（一）流动阻力的测定流体在管内流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，必然引起能量损耗。
这种损耗包括流体流经管道的直管阻力和流经管件阀门等的局部阻力。
1.直管阻力摩擦系数的测定流体在圆形直管内流动的阻力损失hf为：-.2△pI匕hf=—= A —P d 2、2ApdA = yIpu乙由式（1）可知，欲测定入，需知道1、d,测定等。
与因实验装置而异，由现场实测。
1为两测压点的距离，欲测定，只需测量液体的温度，再查有关手册。
欲测定U,需先测定流量，再由管径计算流速。
2.局部阻力系数的测定流体流经管件的阻力损失为：.2C =Ap 9(2)pu£待测的阀门或弯头，由现场指定。
(二)流量计校正流量测量中，广泛采用孔板流量计和文丘里流量计。
这两种流量计由孔板与U型管压差计组成。
当流体以一定流速通过孔板时，由于流道截面缩小，流速增大，而使孔板前后产生一定压差。
流体的体积流量与压差的关系如下式所示：即竿(3)V=CoA [2流量系数Co与流量计的结构参数(do/D)有关，与流体的流动状况Re有关。
通过实验确定Co与Re的关系曲线，称为流量计校正。
本实验是以水为工作流体，测定在一定范围内的Co〜Re曲线。
三、实验装置与流程实验装置流程如图所示，由管子、管件、闸阀、孔板、控制器、流量计及泵等组成, 实际实验装置由多个支路构成，分别用于直管阻力测定、局部阻力测定和流量计的校核。
四、实验内容（1）看懂阻力实验原理图。
熟悉现场指定的待测直管和管阀件，开启该支线进口阀，关闭其他支线进口阀。
流体流动阻力测定实验报告
流体流动阻力测定实验报告流体流动阻力测定实验报告引言：流体力学是研究流体在不同条件下的运动规律和力学性质的学科。
在工程领域中，流体力学的研究对于设计和优化流体系统至关重要。
而流体流动阻力的测定实验是流体力学中的基础实验之一，通过测量流体在不同条件下的阻力大小，可以进一步研究流体的流动规律和性质。
一、实验目的本实验的目的是通过实验测定不同条件下流体的流动阻力，并分析影响流体阻力的因素。
二、实验原理流体流动阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍力，其大小取决于流体的性质、流动速度、管道尺寸等因素。
根据流体力学的基本原理，流体流动阻力可以通过测量流体流经管道时的压差来计算。
三、实验仪器与材料本实验所使用的仪器和材料有：1. 流量计：用于测量流体的流量。
2. 压力计：用于测量流体流经管道时的压差。
3. 管道系统：包括进口管道、出口管道和中间的测试段。
四、实验步骤1. 搭建实验装置：将进口管道、出口管道和测试段按照一定的顺序连接起来，并确保连接紧密、无泄漏。
2. 流量调节：通过调节流量计的开度，控制流体的流量大小。
3. 测量压差：在进口管道和出口管道上分别安装压力计，并通过读取压力计上的数值来测量流体流经管道时的压差。
4. 记录数据：在不同流量下，分别测量并记录流体流经管道时的压差。
5. 数据处理：根据测得的压差数据，计算不同流量下的流体流动阻力。
五、实验结果与分析根据实验数据，可以绘制流体流动阻力与流量的关系曲线。
通过分析曲线的斜率和曲线的形状，可以得出以下结论：1. 流体流动阻力与流量呈线性关系，即流量越大，流体流动阻力越大。
2. 流体流动阻力随着流速的增加而增加，但增速逐渐减缓。
3. 流体流动阻力与管道尺寸有关，管道越粗，阻力越小。
六、实验误差与改进在实际实验中，可能会存在一些误差，如仪器的误差、操作误差等。
为减小误差，可以采取以下改进措施：1. 仪器校准：定期对流量计和压力计进行校准，确保其测量结果的准确性。
流动流体综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握流体流动阻力测定的基本原理和方法。
2. 学习使用流体力学实验设备，如流量计、压差计等。
3. 通过实验，了解流体流动阻力在工程中的应用，如管道设计、流体输送等。
4. 分析实验数据，验证流体流动阻力理论，并探讨其影响因素。
二、实验原理流体流动阻力主要分为直管摩擦阻力和局部阻力。
直管摩擦阻力是由于流体在管道中流动时，与管道壁面产生摩擦而导致的能量损失。
局部阻力是由于流体在管道中遇到管件、阀门等局部阻力系数较大的部件时，流动方向和速度发生改变而导致的能量损失。
直管摩擦阻力计算公式为：hf = f (l/d) (u^2/2g)式中：hf为直管摩擦阻力损失，f为摩擦系数，l为直管长度，d为管道内径，u 为流体平均流速，g为重力加速度。
局部阻力计算公式为：hj = K (u^2/2g)式中：hj为局部阻力损失，K为局部阻力系数，u为流体平均流速。
三、实验设备与仪器1. 实验台：包括直管、弯头、三通、阀门等管件。
2. 流量计：涡轮流量计。
3. 压差计：U型管压差计。
4. 温度计：水银温度计。
5. 计时器：秒表。
6. 量筒：500mL。
7. 仪器架：实验台。
四、实验步骤1. 准备实验台，安装直管、弯头、三通、阀门等管件。
2. 连接流量计和压差计，确保仪器正常运行。
3. 在实验台上设置实验管道，调整管道长度和管件布置。
4. 开启实验台水源，调整流量计，使流体稳定流动。
5. 使用压差计测量直管和管件处的压力差，记录数据。
6. 使用温度计测量流体温度，记录数据。
7. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。
8. 重复步骤4-7，改变流量和管件布置，进行多组实验。
五、实验数据记录与处理1. 记录实验管道长度、管径、管件布置等信息。
2. 记录不同流量下的压力差、流体温度等数据。
3. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。
4. 绘制直管摩擦阻力损失与流量关系曲线、局部阻力损失与流量关系曲线。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据，验证了流体流动阻力理论，即直管摩擦阻力损失和局部阻力损失随流量增加而增大。
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实验名称：液体流动阻力的测定实验 一、 实验目的
① 掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
② 测定直管摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ ③ 验证湍流区摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
④ 将所得光滑管的Re -λ方程和Blasius 方程相比较。
二、 实验器材
流体流动阻力实验装置
三、 实验原理
1、直管摩擦阻力
不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大、弯头等官件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多，在工程上通过采用量纲分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下。
流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关，可表示为
),,,,,(εμρu l d f p =∆
引入下列无量纲数群。
雷诺数 μ
ρ
du =Re
相对粗糙度
d ε
管子长径比 d
l
从而得到
)l
,,(2
d d du u
p εμρρψ=∆ 令)(Re,d
ε
Φ=λ
2
)(Re,l 2u d d p
εΦ=∆ρ 可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系，这种关系可用实验方法直接测
定。
2
l 2
u d p
h f ⨯=∆=λρ
式中 f h ——直管阻力，J/kg ；
l ——被测管长，m ；
d ——被测管内径，m ； u ——平均流速，m / s ； λ——摩擦阻力系数。
当流体在一管径外d 的圆形管中流动时，选取两个截面，用U 形压差计测出这两个截面的静压强差，即为流体流过两截面的流动阻力。
根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式，即可求出摩擦阻力系数。
改变流速可测不同Re 下的摩擦阻力系数，这样就可得出某一相对粗糙度下管子的Re -λ关系。
（1） 湍流区的摩擦阻力系数
在湍流区内)(Re,μ
ε
f =λ。
对于光滑管，大量实验证明，当Re 在5
310~103⨯范围内，λ与Re 的关系Blasius 关系，即
25.0Re /3163.0=λ
对于粗糙管，λ与Re 的关系均以图来表示。
（2） 层流的摩擦阻力系数
Re
64=λ 2. 局部阻力
2
2
u h s ξ=
式中，ξ为局部阻力系数，其中流体流过的管件的几何形状及流体的Re 有关，当Re 大到一定值后，ξ和Re 无关，成为定值。
四、 实验装置
图-1 管道流体阻力测定实验——实验装置示意图及流程
1、2—白铁管；3—不锈钢管； 4—白铁管； 5—孔板流量计； 6—文丘里流量计； 7—涡轮流量计；
以水为工作流体，经高位槽（或实验自备水箱）由泵循环供水，流体经2#管路作测定光滑直管摩擦系数λ与雷诺数Re的关系；流体流经3#管路作粗糙直管的摩擦系数λ与雷诺数Re的关系，流体流经4#管路作测定闸阀（全开时）的当量长度Le，流体流经直管及闸阀时所产生阻力损失用U型压差计测量，流量由数字式流量积算仪显示。
五、实验内容及步骤
①启动离心泵，打开被测管线上的开关阀及面板上与其相应的切换阀，关闭其他的开关阀和切换阀，保证测压一一对应。
②系统要排净气体连续流动。
设备和测压管线中的气体都要排净，检验是否排净的方法是当流量为零时，观察U形压差计中两液面是否水平。
③读取数据时，应注意稳定后在读数。
测定直管摩擦阻力时，流量由大到校，充分利用面板量程测取10组数据，然后再由小到大测取几组数据，以检查数据的重复性。
测定突然扩大管、球阀和截止阀的局部阻力时，各测取3组数据。
层流的流量用量筒与秒表测取。
④测完一根管的数据后，应将流量调节阀关闭，观察压差计的两液面是否水平，水平时才能更换另一条管路，否则全部数数据无效。
同时要了解各种阀门的特点，学会使用阀门，注意阀门的切换，同时要关严，防止内漏。
六、实验数据及处理
表-2 扩大管、截止管、球阀数据表
2. λ与Re 关系图的绘制
以表-1第一组光滑管数据为例Re 、λ、ξ数据进行求解： 将第一组数据带入公式μ
ρ
du =
Re 得：
74850.753600
10900.20.0213.14 4.01
997.24Re 6
-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
=
μ
ρ
du 由2l 2
u d p
h f ⨯
=∆=λρ ⇒ 22u
p d ρλ∆= 将第一组数据带入上式得：
0.021901
.41.5997.281000
06.80.0213600)(3.1422
522=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=u p d ρλ 由22u h s ξ=和2
l 2
u d p h f ⨯
=∆=λρ联立得22u p ρξ∆= 将表-2球阀第一组数据带入得：
)03.3997.2(81000
02.2(0.02)3600)3.14(0219.022
422⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆=u p ρξ 根据以上计算过程计算出其他的数值，结果列表如下：
表-3 光滑管、粗糙管、扩大管、截止管、球阀数据处理表
利用表-3中的数据绘制出λ与Re 关系图如下：
图-2 λ与Re 关系图
七、 实验结论及误差分析
1. 实验结论
① 绘制出湍流时Re -λ关系曲线； ② 计算出局部阻力系数ξ；
2. 误差分析
① 给离心泵灌水排气时间不是很充足。
② 对倒U 型压差计进行排气和调零时，压差计两端在带压且零流量时的液位高度并不是完全相等。
③ 每次改变流量后，流动并未彻底达到稳定，记下了流量和压差读数。
④ 测量仪器自身带来的误差。
八、 思考题
① 在测量前为什么要将设备的空气排净？怎样才能迅速地排净？
答：测量前将设备的空气排净是为了让流体能够连续流动，要将空气迅速地排净的方法就是将鼓风机的频率调最大。
② 在不同设备（包括相对粗糙度相同而管径不同）、不同温度下测定的λ-Re 数据能否关联在一条曲线上？
答：相对粗糙度相同时能关联在一条曲线上，否则不能。
④ 测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态有关吗？为什么？（管径、管长相同，且321R R R ==）
答：无关。
⑤ 如果要增加雷诺数的范围，可采取哪些措施? 答：由μ
ρ
du =
Re 可知，要增加雷诺数的范围可以增大管径和流体流速。