实验报告：管路沿程水头损失实验
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验是一种评估流体运行损失的有效方法，广泛应用于流体力学和水力学的研究中。
它具有测量快捷、精度高的优点，在实验室中往往只需几分钟即可完成。
因此，本次实验旨在通过实验测试流体运行在涡街管道内沿程水头损失，记录下运行过程中所有相关数据，并通过分析得出结论。
本实验的实验装置及其参数如下：1.实验装置：涡街管道，涡街管道长度30 cm，内径2.5 cm；2.实验介质：重力引水管，水温20℃；3.实验参数：流量0.5L/S，沿程压力表示300mmH2O。
实验过程中，分别在涡街管道的端头和中间穿越处安装沿程压力计，以监测沿程压力变化情况，并将沿程压力数据和流量数据采集记录，以供实验分析。
实验结果如下：在实验过程中，随着流量的增加，沿程压力也随之增加，最终得到的结果与涡街管道理论分析结果接近，说明管道本身对流体的运动损失比较小，估计管道中沿程水头损失也会较小。
随着流量减小，沿程压力也会随之减小，最终结果依然较接近理论结果，说明管道本身运动损失的影响并不明显，并且沿程水头损失量也会较小。
结论：从实验结果来看，涡街管道中沿程水头损失量较小，受管道结构的影响不大。
本实验为我们提供了一种有效的方法来评估流体运行在管道内的沿程水头损失，实验结果满足数学模型的预期，表明实验结果可靠，是一项有效的实验研究。
本次实验揭示了流体运行在涡街管道内沿程水头损失状况，为实际项目设计提供了有用的参考信息。
沿程水头损失实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除沿程水头损失实验报告篇一：沿程水头损失实验沿程水头损失实验一、实验目的要求1、加深了解圆管层流和紊流的沿程水头损失随平均流速变化的规律，绘制lghf~lgv曲线；2、掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法；3、将测得的Re~?关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。
二、实验装置本实验的装置如图7.1所示图7.1自循环沿程水头损失实验装置图1．自循环高压恒定全自动供水器；2．实验台；3．回水管；4．水压差计；6．实验管道；7．水银压差计；8．滑支测量尺；9．测压点；10．实验流量调节阀；11．供水管与供水阀；12．旁通管与旁通阀；13．稳压筒。
根据压差测法不同，有两种方式测压差：1、低压差时用水压差计量测；2、高压差时用电子量测仪（简称电测仪）量测(但本仪器暂时不能测定高压)。
本实验装置配备有：1、自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。
压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。
为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
24图7.21.压力传感器；2.排气旋钮；3.连接管；4.主机2、旁通管与旁通阀由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动，为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出）。
通过分流可使水泵持续稳定运行。
旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。
实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。
3、稳压筒为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水（不满顶）之密封立筒构成。
4、电测仪由压力传感器和主机两部分组成，经由连通管将其接入测点（图7.2），压差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。
流体力学实验沿程水头损失实验
流体力学实验沿程水头损失实验1、实验背景流体力学实验沿程水头损失实验，是检测管道内沿程水头损失的一种实验。
水头损失是指在流体穿越管道时，因管道内部阻力的影响而导致的水头的损失，有时也被称作“压降”、“水柱损失”或“支路损失”。
2、实验简介流体力学实验沿程水头损失实验，以水为试介质研究水力学系统中管段内部沿程水头损失情况。
实验中，试介质以恒定流量从原始口流进管段，然后在管段的各个流量节点处（一般为管段的头、中、尾端）测量出口水头，以计算各流量节点的沿程水头损失力学量。
3、实验装置实验装置由源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱组成。
在源池中放入水，流量计控制入口水流量，管道段1将水从源池传输至水头测量箱，通过水头测量箱测量出口水头，管道段2从水头测量箱传输至终端保持绝对空间关系；准确流量计用于控制入口水流量，并以L/s作为单位。
4、实验方法（1）连接实验装置：将源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱依正确方法接连，并安排管道段1和管道段2在上下水头测量箱之间的水管分布形状为等距、均匀曲线分布。
（2）进行实验：在管段中逐步增加流量，记录出口水头及入口流量，并计算管段沿程水头损失量。
控制流量的步进及时间间隔，根据实验要求调节，实验中流量控制最好以步进方式增加，以获得较大量程的测量结果。
（3）测量出口水头：采用水头测量箱测量出口水头，并及时记录出口水头，一般多次测量后取平均值，以真实反映出口水头。
（4）数据处理：根据测量的结果，绘制出管段入口流量-出口水头的曲线，拟合该曲线，确定各流量点沿程水头损失量。
5、实验结果探讨通过流体力学实验沿程水头损失实验可以获得管段内各流量点的沿程水头损失量，从而更客观地分析管道水力特性，为更精确地计算水力系统水头和流量，以及实施管段针对性设计提供支持。
流体力学实验-沿程水头损失实验
流体力学实验-沿程水头损失实验沿程水头损失实验是一种常用的流体力学实验方法。
本实验旨在通过测量不同流量下导管内水头的变化，探究水流在管道中的特性，并计算出沿程水头损失的大小。
实验过程中，需要使用一定量的设备和仪器，并依照操作规程严格进行。
一、实验原理在流体运动的过程中，由于各种因素的影响，水流到达管道出口时就会形成一定的水头损失。
这种损失会导致水的动能和势能的减少。
导致水头损失的因素很多，例如摩擦力、弯头和阀门等等。
沿程水头损失是影响管道流量的重要因素之一。
通过实验测量可以发现，当液体在管中流动时，由于各种因素的作用，流速呈现先逐渐增大，后逐渐减小的趋势。
在这个过程中，水头随着流速的变化而发生变化。
沿程水头损失实验能够检测和量化这种损失，帮助我们更好地理解流体在管道内的运动规律。
二、实验所需设备和仪器（1）液体水箱：用于储备待测液体；（2）毒品测量器（由简单涡街流量计构成）：测量深度流速；（3）压力计：测量流体在管道中的压力；（4）导管：作为流体运动的通道；（5）阀门：控制导管内流体的流量；（6）流速表：快速计算流速。
三、实验操作流程1. 准备实验设备和仪器，将液体水箱放在实验桌上，管道立管和直管网络由导管、液压复位气缸和阀门等组成，将导管挂在垂直的脚手架上，管径不小于50mm2. 开启导管上部的阀门，逐渐调整下部阀门大小，将待检液体注入导管中，在该示教器试验过程中，我们用的是清水。
3. 将导管上、下部的阀门均调节到合适位置，以确保在导管内的液体水头的压力和流速稳定，然后测量液体水头的压力，记录数据。
4. 依次打开各阀门，逐渐调整流量，测量不同流量情况下的水头压力，记录数据。
5. 计算不同流量下导管内水头损失的大小。
四、实验注意事项1. 操作前需要进行充分的安全措施，确保实验过程安全。
2. 实验过程中应当注意，避免液体溅出，尤其是在调节水流时。
3. 在测量时应当减少干扰，尽可能保证测量数据的精确性。
沿程水头损失量测实验实验报告
沿程水头损失量测实验实验报告沿程水头损失实验沿程水头损失实验前言：确定沿程水头损失，首先得弄清沿程阻力系数的变化规律。
1933年尼古拉兹采用不同粒径的人工粗砂粘于管道内壁模拟粗糙的方法进行了一系列管道实验，得出了管道沿程阻力系数变化的一般规律。
（1）雷诺数Re2000 时，水流为层流，?与Re呈倒数关系，且?=64/Re. （2）2000Re4000 时，层流向紊流过渡，Re 为?的主要影响因素.（3）Re4000 时，水流处于紊流状态：（a）当Re较小时，由于粘性底层较厚，从而掩盖了圆管内壁粗糙度，流动处于紊流光滑区，?只与Re 有关，即λ=f（Re）；（b）当Re 很大时，管壁糙面凸起完全深入管内紊流流核，沿程阻力主要受水流流经管壁糙面凸起时形成的小旋涡影响，流动处于紊流粗糙区，λ由相对粗糙度Δ/R（R为水力半径，下同）决定，λ=f（Δ/ d）；（c）当Re 介于紊流光滑区与粗糙区之间时，λ由Re 和Δ/d 共同决定，流动处于紊流过渡粗糙区，λ=f（Δ/d，Re）。
1937 年泰科斯达在人工加糙明渠中进行了沿程阻力实验，得出了与尼古拉兹实验相似的论，说明管流和明渠流具有相同的变化规律.为满足工程实际应用的需要，人们通过实验总结出许多经验或半经验公式λ如适用于紊流光滑区的布拉修斯公式，适用于过渡粗糙区的柯—怀公式，适用于紊流光滑区的尼古拉兹经验公式，莫迪图经验公式，本实验采用莫迪图经验公式进行对比分析。
摘要：本次实验内容有，测量沿程阻力系数?，通过与莫迪图对比分析其合理性，提高实验成果分析能力；绘制lghf?lgV曲线，加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律。
实验原理 LV2hf??d2g 由达西公式2gdhf12gdhf?2hf2(d/Q)?K22L?L4Q得K??2gd5/8L其中hf为水头损失，?为沿程阻力系数，L为管道长度、d为管道内径，V为平均流速，另由能量方程对水平等直径圆管可得hf?(p1?p2)/h△h为测压管的液面高差实验装置实验方法与步骤准备Ⅰ对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理；记录有关实验常数：工作管内径d和实验管长L。
沿程水头损失 实验报告
沿程水头损失实验报告沿程水头损失实验报告引言：沿程水头损失是指水流在流动过程中由于各种因素的作用而导致能量损失的现象。
在工程设计和水力学研究中，准确估计和控制沿程水头损失对于保证工程安全和水资源的合理利用至关重要。
本实验旨在通过实际测量和分析，探究沿程水头损失的特点和影响因素，为相关领域的研究和应用提供参考。
实验装置与方法：本实验采用了一条直管道模型，模拟了实际工程中的水流情况。
实验装置包括进水管、直管道和出水管，通过调节流量控制阀来控制水流的速度。
实验中使用了压力传感器和流量计等仪器设备，对水流的压力和流速进行了测量。
实验过程与结果：首先，我们设置了不同的流量条件，分别测量了不同位置处的水流压力和流速。
通过实验数据的分析，我们得到了沿程水头损失的变化规律。
结果表明，在相同流量条件下，沿程水头损失随着流动距离的增加而逐渐增大。
这是因为水流在通过直管道时，受到了阻力、摩擦和弯曲等因素的影响，从而导致了能量的损失。
同时，我们还发现水头损失的增加速度随着流量的增加而加快，这意味着在高流量条件下，沿程水头损失更为显著。
进一步分析发现，沿程水头损失还受到管道粗糙度、流速和管道长度等因素的影响。
实验中我们通过改变管道的材质和长度，以及调节流量控制阀来模拟不同工程条件下的水头损失情况。
结果表明，管道的粗糙度越大，水头损失越明显；管道长度的增加也会导致水头损失的增加。
此外，流速的变化对水头损失的影响较为复杂，低流速时水头损失较小，但过高的流速同样会导致能量的损失。
讨论与结论：通过本次实验，我们对沿程水头损失的特点和影响因素有了初步的认识。
实验结果表明，沿程水头损失是一个复杂的现象，受到多种因素的综合影响。
在实际工程中，我们应该根据具体情况，综合考虑各种因素，并采取相应的措施来减小水头损失，提高水流的利用效率。
总之，沿程水头损失是水力学研究和工程设计中的一个重要问题。
本实验通过实际测量和分析，揭示了水头损失的变化规律和影响因素，为相关领域的研究和应用提供了参考。
实验二-沿程水头损失量测实验
实验二 沿程水头损失量测实验
一、实验目的
1. 学会测定管道沿程水头损失系数的方法。
2. 分析圆管恒定流动的水头损失规律，验证在各种情况下沿程水头损失f h 与平均流速υ的变化规律。
二、实验原理
对于通过直径不变的圆管的恒定水流，沿程水头损失为：
即上下游量测断面的测压计读数差。
沿程水头损失也常表达为：
λ称为沿程水头损失系数，为上下游量测断面之间的管段长度，d 为管道
直径，为断面平均流速。
若在实验中测得 和断面平均流速，则可直接得到沿程水头损失系数：
其中为水的运动粘滞系数，不同流动型态及流区的水流，其沿程水头损失与断面平均流速的关系是不同的。
层流流动中的沿程水头损失与断面平均流速的
1次方成正比；紊流流动中的沿程水头损失与断面平均流速的次方成正比。
沿程水头损失系数λ是相对粗糙度/s k d 与雷诺数Re 的函数，s k 为管壁当量粗糙，圆管层流流动
光滑圆管紊流流动可取
可见在层流流动和紊流光滑区，沿程水头损失系数只取决于雷诺数。
沿程水头损失实验报告
2.沿程水头损失实验一、实验目的1．通过实验了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制lgh f ～-lgv 曲线；2．掌握管流沿程阻力系数的量测技术和应用压差计的方法； 3．将测得的Re-λ关系值与莫迪图对比，提高实验成果分析能力。
二、实验原理对于圆管稳定流动，达西公式给出：gv d L h f 22⋅⋅=λ 对于给定管径、管长的圆管稳定流，由达西公式可得：22522228422Qh K Qh Lgd d Q L gdh Lvgdh f f f f ⨯=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππλ式中：Lgd K 852π=对水平安装的等直径圆管，由能量方程可得：γ21P P h f -=对于指示液，被测液体均为水的U 形管压差计，有：2121h h P P h f -=-=γ式中h f ——测定管段L 的沿程水头损失，cmH 2Oγ——实验水温和大气压力下的水容重三、实验装置1.沿程水头损失实验装置1套，结构示意如图1所示2.秒表1块3.温度计1支4.管径d=1.0cm 。
图1 沿程水头损失实验装置示意图1.水箱（内置潜水泵）2.供水管3.电器插座4.`流回水管5. 整流栅板6. 溢流板7.水箱8. 测压嘴9.实验管道10.差压计11.调节阀门12.调整及计量水箱13.回水管14.实验桌 15旁通管阀门 16 进水阀门本装置有下水箱、自循环水泵、供水阀、稳压水箱、实验管道、流量调节阀，计量水箱、回水管、压差计等组成。
实验时应将管道、胶管及压差计内的空气排出，接通电源水泵启动，开启供水阀，逐次开大流量调节阀，调整两个阀门开度。
每次调节流量时，均需稳定2-3分钟，流量愈小，稳定时间愈长；测流量时间不小于8-10秒；测流量的同时，需测记压差计、温度计[自备]应挂在水箱中读数。
四、实验步骤1.对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理，记录有关常数管道内径d ，测量管段长度L ，水箱长a 和宽b ；2.检查储水箱水位（不够高时冲水），旁通阀是否已关闭；3.接通电源，启动水泵，全开进水阀16，水泵自动开启供水，保持溢流板有稍许溢流。
- 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、"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、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)。
实验报告：管路沿程水头损失实验
一、实验目的
1、掌握管道沿程阻力系数的测量技术及电测仪测量压差的方法。
2、掌握沿程阻力系数 λ 与雷诺数Re 等的影响关系。
二、实验原理
由达西公式 g
d L h 22
f υλ=
2f 2
2f 2f /4212Q h K Q d L
gdh L gdh =⎪⎭
⎫
⎝⎛=
=πυλ （1）
L gd K 8/5
2π= 式中：h f 为管流沿程水头损失；d 为实验管段内径；L 为管段长度；υ为断面平
均流速；g 为重力加速度；Q 为过流流量；λ 为沿程阻力系数。
另由能量方程应用于水平等直径圆管可得
2121f /h h P P h -=-=γ）（ （2）
式中：P 1、P 2为实验管段起点、终点处压强；h 1、h 2为研究管段起点、终点处测
压管水头高度。
压差可用压差计或电测。
由上述（1）、（2）两式可求得管流在不同流量状态下的水头损失系数 λ 值。
雷诺数： υ
vd R e = 其中 24d Q v π= 式中：Re 为雷诺数；v 为断面平均流速；d 为实验管道内径；υ 为流体运动
粘度； Q 为过流流量。
三、实验装置
实验装置为自循环水流系统，水泵2将蓄水箱1中的水抽出，沿上水管3流入实1—蓄水箱； 2—水泵； 3—上水管； 4—实验管道； 5—回水管； 6—回水通道； 7—差压计； 8—量水箱； 9—秒表；
10—活动接头； 11—水位计； 12—底阀； 13—分流管；
14—分流及流量调节阀； 15—实验管道阀门。
验管段4，经回水管5通过回水通道6又流回蓄水箱1。
差压计7用作测量沿程水头损失，量水箱8和秒表9用作测量流量。
四、实验步骤
1、记录有关实验常数。
测定并记录水的温度。
2、将所选实验管路的阀15开到最大，同时关闭其它实验管路的阀门，然后接通电源，启动水泵。
3、流量调节通过阀14（注意实验过程中不再旋动其它阀门），顺时针旋动阀14流量增大，逆时针旋阀流量减小。
当流量调至一定时，开始测定流量Q 及沿程水头损失h f 。
Q 的测定为体积法（t
V
Q =），它的测量由量水箱8及秒表9实现，先通过量水
箱的水位计记录量水箱内的起始水位，然后将活动接头10拨至量水箱，同时用秒表记录下接水的时间，读取接水的终了水位，就可计算流量Q 。
同时读取差压计7的读数1h 、2h ，以计算沿程水头损失f h 。
4、改变流量重复步骤3，需测定10组以上数据。
5、测定结束再测记水的温度，两次水温的平均值用作计算运动粘度。
6、关闭仪器及电源。
五、实验原始记录
1、记录有关常数
管径d = 1.0 cm 测量段长度L = 160 cm 水温1t = 22.9 ︒C 2t = 23.4 ︒C 运动粘度2
000221.00337.0101775.0t t ++=
υ= 9.349×10-3 cm 2/s , 式中221t t t +== 23.15 ︒C 常数K=π2gd 5/8L = 7.54876 cm 5/s 2
2、记录测量值
测
次 水箱水位高度
时间
/ s 水银柱高度
h 1 / ㎝
h 2 / ㎝
水位高度差/ Δh/cm
h 3 / ㎝
h 4 / ㎝
水银柱高度差/ Δh '/cm
1 7.3 13.5 6.
2 4.9 16.9 63.9 47 2 13.5 21.0 7.5 6.
3 19 61.7 42.7 3 3.7 8.5 4.8 4.3 21.
4 59.1 37.7 4 8.
5 13.
6 5.1 4.8 23.3 57.2 33.9 5 13.6 18.3 4.
7 4.
8 24.
9 55.5 30.6 6 18.3 22.9 4.6 4.7 26.1 54.1 28 7 22.9 27.1 4.2 5 30.1 50.2 20.1 8 7.8 12.6 4.8 5.8 29.4 50.9 21.5 9 12.6 16.1 3.5 4.6 31 49.4 18.4 10
16.1 21.2 5.1 7.1
31.7 48.4 16.7
六、实验数据计算
计算流速v 、沿程阻力系数λ、雷诺数Re 及lg(100λ)和lgRe ，并填入下表中。
七、实验结果分析及思考题回答
1、绘制λ～Re 曲线图 lg(100λ)
lg(Re)
从上图可见，λ与Re 成线性关系。
再从λ～Re 所在区域Re 的值来考虑，可知曲线λ～Re 处于光滑管区。
2、思考题
① 如在同一管道中以不同液体进行实验，当流速相同时，其水头损失是否相同？
答：由沿程水头损失式 可知，在同一管道中以不同液体进行实验，当两液体流速相同时的水头损失只与沿程损失系数λ有关。
而影响λ的因素有两种，即
测 次 水位高度差/ Δh/cm 接水体积 / cm 3
时间 / s 流 量
/ cm 3/s 流速 v
/ cm/s 雷诺数
/ Re
沿程损失 h f / cm 沿程损失
系数 λ
lg (100λ)
lgRe
1 6.
2 1674 4.9 341.6
3 435.20 46550.52 639.20 0.0413 0.616
4 4.6679
2 7.5 2025 6.
3 321.43 409.46 43797.53 580.72 0.042
4 0.6277 4.6414 3 4.8 1296 4.3 301.40 383.94 41067.83 512.72 0.0426 0.629
5 4.6135 4 5.1 1377 4.8 286.88 365.45 39089.30 461.04 0.0423 0.6262 4.5921 5 4.7 1269 4.8 264.38 336.78 36023.47 416.1
6 0.0449 0.652
7 4.5566 6 4.6 1242 4.7 264.26 336.63 36007.16 380.80 0.0412 0.6145 4.5564 7 4.2 1134 5.0 226.80 288.92 30903.54 273.36 0.0401 0.6033 4.4900
8 4.8 1296 5.8 223.45 284.65 30446.84 292.40 0.0442 0.6455 4.4835
9 3.5 945 4.6 205.43 261.70 27992.34 250.24 0.0448 0.6509 4.4470 10 5.1
1377 7.1 193.94 247.06 26426.57 227.12 0.0456 0.6588 4.4220
g v d L h f 22
λ
=
雷诺数Re 和管道相对粗糙度d ∆，两流体的雷诺数Re 是不同的，相对粗糙度d
∆是相同的。
当流体处于层流区、层紊过渡区、或水力光滑区时，沿程损失系数λ只与雷诺数
Re 有关，所以水头损失h f 不同。
当流体处于过渡粗糙区时，沿程损失系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度d
∆
都有关，
所以水头损失h f 不同。
当流体处于水力粗糙区时，沿程损失系数λ只与相对粗糙度d
∆
有关，所以水头损
失h f 相同。
② 若同一流体经两个管径相同、管长相同、而粗糙系数不同的管路，当流速相同时，其水头损失是否相同？
答：由沿程水头损失式
可知，同一流体经两个管径相同、管
长相同的管路，当流速相同时的水头损失只与沿程损失系数λ有关。
此时两流体的雷
诺数Re 是相同的，而相对粗糙度d
∆
是不同的。
当流体处于层流区、层紊过渡区、或水力光滑区时，沿程损失系数λ只与雷诺数Re 有关，所以水头损失h f 相同。
当流体处于过渡粗糙区时，沿程损失系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度d
∆
都有关，
所以水头损失h f 不同。
当流体处于水力粗糙区时，沿程损失系数λ只与相对粗糙度d
∆
有关，所以水头损
失h f 不同。
③ 有两根直径、长度、绝对粗糙度相同的管路，输送不同的液体，当两管道中液体雷诺数相同时，其水头损失是否相同？
答：由于沿程水头损失式 中，影响沿程损失系数λ的因素：
雷诺数Re 相同，管道相对粗糙度
d
∆
相同，所以沿程损失系数λ值相同。
又由雷诺数式 可知在Re 、d 相同，υ不同时，两流体的流速v 不相同。
而且两根流体管径d 、长度L 相同，所以无论两流体在哪个区，它们的水头损失都不同。
g v d L h f 22
λ=。