流体力学综合实验装置——流体流动阻力测定实验---实验报告
流体阻力测定实验报告
流体阻力测定实验报告流体阻力测定实验报告引言：流体力学是研究流体在运动中的力学性质和规律的学科。
流体阻力是流体运动中的一个重要现象，对于理解流体运动及其应用具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同物体在流体中的运动速度和受到的阻力，探究流体阻力的特性和影响因素。
实验器材和方法：实验器材包括流体阻力测定装置、不同形状的物体、计时器等。
首先，将流体阻力测定装置放置在水槽中，调整好水流速度。
然后，选取不同形状的物体，如圆柱体、平板等，分别放入流体中，记录物体在流体中的运动速度和受到的阻力。
实验过程中，注意保持实验环境的稳定和准确测量。
实验结果：通过实验测量，得到了不同形状物体在流体中的运动速度和受到的阻力数据。
根据数据分析，发现不同形状的物体受到的阻力大小存在差异。
圆柱体在流体中受到的阻力相对较小，而平板受到的阻力较大。
这是因为圆柱体的形状对流体的流动产生较小的阻力，而平板的形状则会导致流体流动时产生较大的阻力。
讨论：流体阻力的大小与物体的形状密切相关。
在流体中运动的物体，其形状越流线型，阻力越小。
这是因为流体在物体表面形成的流动层越光滑，阻力就越小。
而对于平板形状的物体，由于其边缘会产生较大的涡流，导致阻力增大。
因此，在设计流体运动的装置时，应尽量减小物体的阻力，提高流体的运动效率。
此外，流体阻力还与流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素有关。
当流体黏性较大时，阻力也会增大。
流速越大，流体对物体的冲击力也越大，从而增加阻力。
物体表面越粗糙，流体对其的阻力也会增加。
因此，在实际应用中，需要考虑这些因素对流体阻力的影响，以便准确预测和控制流体运动的阻力。
结论：通过流体阻力测定实验，我们深入了解了流体阻力的特性和影响因素。
实验结果表明，物体的形状、流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素都会对流体阻力产生影响。
在实际应用中，我们应根据具体情况选择合适的物体形状和流体条件，以减小阻力，提高流体运动的效率。
参考文献：[1] 王某某. 流体力学实验[M]. 北京：科学出版社，2010.[2] 张某某. 流体阻力的研究进展[J]. 流体力学杂志，2015，28(2): 34-45.。
流体流动阻力测定实验报告
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 μρdu =Re相对粗糙度d ε管子长径比 dl从而得到)l,,(2d d du up εμρρψ=∆ 令)(Re,dεΦ=λ2)(Re,l 2u d d pεΦ=∆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。
2l 2u d ph 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,μεf =λ。
对于光滑管，大量实验证明，当Re 在5310~103⨯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。
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。
实验一 流体流动阻力测定实验
图4-2流体流动阻力测定实验装置流程图
⑴—大流量调节阀；⑵—大流量转子流量计；⑶—光滑管调节阀；⑷—粗糙管调节阀；⑸—光滑管；⑹—粗糙管；⑺—局部阻力阀；⑻—离心泵；⑼—排水阀；⑽倒U管⑾⑾’—近端测压点；⑿⑿’—远端测压点；⒀⒀’—切断阀；⒁⒁’—放空阀；⒂⒂’—光滑管压差；⒃⒃’—粗糙管压差；⒄—数字电压表；⒅—压差变送器
4.1 流体流动阻力测定实验
一、实验目的
⒈学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数的测定方法。
⒉掌握直管摩擦系数与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。
⒊掌握局部阻力的测量方法。
⒋学习压强差的几种测量方法和技巧。
⒌掌握双对数坐标系的使用方法。
二、实验内容
⒈测定实验管路（光滑管和粗糙管）内流体流动的阻力和直管摩擦系数。
在b~b＇之间列方程式：Pb－Pb＇=△Pf，bc+△Pf，b＇c＇+△P＇f
=△Pf，a b+△Pf，a＇b＇+△P＇f（4-7）
联立式(1-6)和(1-7)，则：
＝2(Pb－Pb＇)－(Pa－Pa＇)
为了实验方便，称(Pb－Pb＇)为近点压差，称(Pa－Pa＇)为远点压差。用差压传感器来测量。
四、实验装置
飛沙的流体阻力测定实验
一、实验目的
1．学习直管摩擦阻力压力降△pf、直管摩擦系数λ的测定方法；
2．掌握不同流量下摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律；
3．学习压差对数坐标系的使用方法。
二、实验原理
三、实验仪器及药品
图流动阻力实验流程示意图
1-水箱；2-离心泵；3、4-放水阀；5、13-缓冲罐；6-局部阻力近端测压阀；7、15-局部阻力远端测压阀；8、20-粗糙管测压回水阀；9、19-光滑管测压阀；10-局部阻力管阀；11-U型管进水阀；12-压力传感器；14-流量调节阀；15、16-水转子流量计；17-光滑管阀；18-粗糙管阀；
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。
实验一 流体流动阻力测定实验
实验一流体流动阻力测定实验
实验目的：
1. 掌握流体流动阻力的测量方法；
2. 研究液体流动速度与流动阻力的关系；
3. 探究不同液体的流动阻力之间的差异。
实验器材：
1. 测量罐（配有胶管和流量计）；
2. U形玻璃管；
3. 液体（水和甘油）；
4. 秒表；
5. 卡尺。
实验原理：
在实验中，将液体从一容器倾泻到另一容器中，同时测量流量计时流量、升高高度、液体的密度和粘度等参数，然后根据流量和压力的大小计算出液体的流动阻力大小。
实验步骤：
1. 将测量罐放在试验台上，它应该与液体倾泻的容器保持水平。
2. 将U形玻璃管的两端插入液体倾泻的容器中和流入测量罐中。
3. 调整流量计，使其指针刻度为零，然后开始倾泻液体。
4. 记录下液体流动的时间和流量，以及液体的高度和温度。
5. 测量液体的密度，并计算出其粘度。
6. 重复以上步骤，倾泻另一种液体，记录相关数据。
7. 计算并比较两种液体的流动阻力。
实验注意事项：
1. 测量液体的过程中，要保持容器和测量罐平稳，以避免产生冲击和震动。
2. 测量液体的温度和粘度要准确，否则将影响结果的准确性。
3. 测量过程中，要充分排除管路和装置中的气泡。
4. 测量结束后，要及时清洗仪器，以免对下次实验造成影响。
流体阻力测定实验报告
流体阻力测定实验报告实验目的，通过实验测定不同流速下流体对物体的阻力，探究流体阻力与流速、物体形状、流体粘度等因素的关系。
实验仪器，流体实验装置、流速计、物体模型。
实验原理，当物体在流体中运动时，流体对物体的阻力与流速、物体形状、流体密度、流体粘度等因素有关。
根据液体静力学原理，流体对物体的阻力与流速成正比，与物体形状、流体密度和粘度有关。
实验步骤：1. 将流速计安装在流体实验装置上，调节流速计至所需的流速。
2. 将物体模型放入流体实验装置中，使其在流体中运动。
3. 测定不同流速下物体受到的阻力，并记录实验数据。
实验数据处理：根据实验数据，绘制流速与阻力的关系曲线，分析不同流速下物体受到的阻力变化情况。
通过实验数据分析，得出流体阻力与流速成正比的结论，并探讨流体阻力与物体形状、流体粘度等因素的关系。
实验结果分析：实验结果表明，在相同流速下，不同形状的物体受到的阻力不同。
流体阻力与物体形状有一定的关系，表现为不同形状的物体在同一流速下受到的阻力不同。
此外，流体的粘度也会影响物体受到的阻力，粘度越大，阻力也越大。
结论，流体阻力与流速成正比，与物体形状、流体粘度等因素有关。
在实际应用中，需根据具体情况选择合适的物体形状和流速，以降低流体对物体的阻力，提高流体运动效率。
实验总结，通过本次实验，我们深入了解了流体阻力的测定方法和影响因素，对流体力学有了更深入的理解。
在今后的工程实践中，将更加注重流体阻力的研究和应用，为工程设计和生产提供更加科学的依据。
通过本次实验，我们不仅掌握了流体阻力测定的方法，还对流体阻力与流速、物体形状、流体粘度等因素的关系有了更深入的认识。
这对我们今后的学习和科研工作都具有重要的指导意义。
希望通过今后的实践和研究，能够进一步完善流体阻力的理论体系，为工程实践和科学研究提供更加可靠的理论基础。
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流体流动阻力测定实验
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一般实验方法。
2．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内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．学会倒U形压差计和涡轮流量计的使用方法。
5．识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。
二、基本原理
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：
即，
式中：λ—直管阻力摩擦系数，无因次；
d —直管内径，m；
—流体流经l米直管的压力降，Pa；
hf—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。
滞流（层流）时，
式中：Re —雷诺准数，无因次；
μ—流体粘度，kg/(m·s)。
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。
由式（2）可知，欲测定λ，需确定l、d，测定、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。
例如本装置采用涡轮流量计测流量V（m3/h）。
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。
根据实验装置结构参数l、d，指示液密度，流体温度 (查流体物性ρ、μ)，及实验时测定的流量V、压差
，通过式(5)、(6)或(7)、(4) 和式(2)求取Re和λ，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。
(1) 当量长度法
流体流过某管件或阀门时造成的机械能损失看作与某一长度为的同直径的管道所产生的机械能损失相当，此折合的管道长度称为当量长度，用符号表示。
这样，就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损失，而且在管路计算时可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算，则流体在管路中流动时的总机械能损失
为：
(2) 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。
即：
式中：ξ—局部阻力系数，无因次；
—局部阻力压强降，Pa；
（本装置中，所测得的压降应扣除两测压口间直管段的压降，直管段的压降由直管阻力实验结果求取。
）
ρ—流体密度，kg/m3；
g —重力加速度，9.81m/s2；
本实验采用阻力系数法表示管件或阀门的局部阻力损失。
三、实验装置与流程
3.1 装置图
图1 实验装置流程示意图
1－离心泵；2－进口压力变送器；3－铂热电阻（测量水温）；4－出口压力变送器；5－电气仪表控制箱；6－均压环；7－粗糙管；8－光滑管（离心泵实验中充当离心泵管路）；9－局部阻力管；10－管路选择球阀；11－涡轮流量计；12－局部阻力管上的闸阀；13－电动调节阀；14－差压变送器；15－水箱
2．装置参数
四、实验步骤
1．泵启动：首先对水箱进行灌水，然后关闭出口阀，打开总电源和仪表开关，启动水泵，待电机转动平稳后，把出口阀缓缓开到最大。
2. 实验管路选择：选择实验管路，把对应的进口阀打开，并在出口阀最大开
度下，保持全流量流动5－10min。
3．流量调节：通过离心泵变频器调节管路流量，让流量从1到4m3/h范围内变化，建议每次实验变化0.5m3/h左右。
每次改变流量，待流动达到稳定后，记下对应的压差值；自控状态，流量控制界面设定流量值或设定电动调节阀开度，待流量稳定记录相关数据即可。
4．计算：装置确定时，根据PΔ和u的实验测定值，可计算λ和ξ，在等温条件下，雷诺数
，其中A为常数，因此只要调节管路流量，即可得到一系列λ～Re的实验点，从而绘出λ～Re曲线。
5．实验结束：关闭出口阀，关闭水泵和仪表电源，清理装置。
五、实验数据处理
5.1 原始数据记录
阻力测试
5.2 数据的处理与分析
（1）对于光滑管，管内径：d=0.02m，测量段长度：l=1m 流速：
雷诺数：
直管阻力摩擦系数：
（2）对于粗糙管，管内径：d=0.021m，测量段长度：l=1m 流速：
雷诺数：：
粗糙管阻力摩擦系数：
（3）对于局部阻力管，管内径：d=0.02m，测量段长度：l=0.95m 流速：
雷诺数：：
局部阻力系数：
六、结果分析与讨论
6.1 根据粗糙管实验结果，在双对数坐标纸上标绘出λ～Re曲线，
对照化工原理教材上有关曲线图，从而估算出该管的相对粗糙度和绝对粗糙度。
（1) 在双对数坐标纸上标绘出λ～Re曲线，作图如下：
（2) 从图1估算出该管的相对粗糙度：
该管的绝对粗糙度：
6.2 根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计算误差。
适用于光滑管的柏拉修斯式：
6.3 根据局部阻力实验结果，闸阀全开时的平均
值为：
6.4 管壁粗糙度对流动阻力或摩擦系数的影响，主要是由于流体在管路中流动时流体质点与管壁凸出部分相碰撞而增加了流体的能量损失，其影响程度与管径的大小有关，因此在摩擦系数图中参数为相对粗糙度
，而不是绝对粗糙度。