靳晓虎组-流体阻力实验报告
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.。
流体阻力报告完稿
3.797471 4.194994 4.171853 4.143041 4.10471 4.075309 4.025666 3.986118
-4.08704 -4.94776 -4.95821 -4.96585 -4.92591 -4.89344 -4.90136 -4.87779
-2.45502 -3.31574 -3.32619 -3.33383 -3.29389 -3.26142 -3.26934 -3.24576
流量/m3 h-1 压降/Pa 6.25 5.7 15.61 4.9 14.80 4.3 13.85 3.7 12.68 3.4 11.85 3.2 10.57 2.5 9.65 2.2 4. 弯头阻力 弯头阻力 流量/m3 h-1 8.5 7.65 6.32 5.70 4.33 2.38 1.02 0.64 压降/Pa 15.0 14.5 14.3 13.6 12.7 11.5 11.4 10.9
-2.45755 -2.38076 -2.2209 -2.15301 -1.94397 -1.46726 -0.7351 -0.34974
4.323385 4.284989 4.205061 4.171117 4.066598 3.82824 3.462159 3.269478
以第一组数据为例，有
hf =
ΔP l u2 =λ• • ρg d 2g
λ=
2 dΔ P ρlu 2
式中：l — 直管长度（m） d — 管内径 （m）ΔP— 流体流经直管的压强降（Pa） u — 流体截面平均流速（m/s）ρ— 流体密度（kg/m3） 可知，欲测定λ，需知道 I、d、（P1 - P2）、u、ρ等。 （1）若测得流体温度，则可查得流体的ρ值。 （2）若测得流量，则由管径可计算流速 u。 两测压点间的压降ΔP，可由仪表直接读数。 3、局部阻力系数ζ的测定 局部阻力主要是由于流体流经管路中管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部位置时所 引起的阻力损失，在局部阻力件左右两侧的测压点间列柏努利方程有：
流体阻力实验报告
流体阻力实验报告流体阻力实验报告摘要：本实验旨在通过测量不同物体在不同速度下受到的流体阻力，探究流体阻力与物体速度、物体形状以及流体密度之间的关系。
通过实验结果的分析，我们得出了一些有关流体阻力的结论，并对实验结果进行了讨论。
引言：流体阻力是物体在流体中运动时受到的阻碍力。
它是物体与流体之间的相互作用力，对于物体的运动速度和方向都有影响。
了解流体阻力的特性对于工程设计、运动学研究以及天气预报等领域都具有重要意义。
本实验通过测量不同物体在不同速度下受到的流体阻力，旨在深入了解流体阻力的规律。
实验方法：1. 实验器材：流体阻力测量装置、物体（球体、长方体、圆柱体等）、测量仪器（计时器、天平等）；2. 实验步骤：a. 将流体阻力测量装置安装在水槽中，并调整好测量装置的位置和角度；b. 选择不同形状的物体，如球体、长方体和圆柱体，并测量它们的质量和尺寸；c. 将物体放置在测量装置中，并调整流体阻力测量装置的速度；d. 开始测量，并记录下物体受到的流体阻力以及测量时的时间；e. 重复以上步骤，改变物体的速度和形状，进行多次实验。
实验结果：通过多次实验测量，我们得到了一系列物体在不同速度下受到的流体阻力数据。
我们将这些数据整理并绘制成图表，以便更好地分析和理解实验结果。
讨论与分析：1. 流体阻力与物体速度的关系：通过实验数据的分析，我们发现流体阻力与物体速度之间存在着线性关系。
当物体速度增加时，流体阻力也随之增加。
这是因为随着物体速度的增加，流体分子与物体表面的碰撞频率增加，从而导致流体阻力的增加。
2. 流体阻力与物体形状的关系：我们还发现不同形状的物体在相同速度下受到的流体阻力不同。
球体受到的流体阻力最小，长方体次之，圆柱体最大。
这是因为球体的形状更加流线型，流体在其表面上的阻力较小；而长方体和圆柱体的形状较为扁平，流体在其表面上的阻力较大。
3. 流体阻力与流体密度的关系：实验结果还表明，流体阻力与流体密度之间存在正相关关系。
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。
流体流动阻力测定报告
流体流动阻力测定报告
1. 实验目的
本实验通过测定流体在管道中的流动阻力，探究流体流动的规律，分析影响流动阻力的因素。
2. 实验仪器
（省略）
3. 实验原理
（省略）
4. 实验步骤
（省略）
5. 实验结果与分析
在实验中，我们测定了不同流速下管道的流动阻力，并绘制了流速与流动阻力的关系曲线。
通过实验数据的分析可以得到以下结论：
（以下为对实验结果和分析的描述，不重复标题文字）
6. 结论
本实验得到了流体在管道中的流动阻力与流速的关系曲线，并对实验结果进行了分析。
实验结果表明流速对流动阻力有显著影响，流动阻力随着流速的增加而增加。
此外，还发现了其他影响流动阻力的因素，如管道的直径、流体的粘性等。
这些结果对于研究流体力学以及工程领域中管道系统的设计和优化都具有重要的指导意义。
7. 实验总结
通过本实验，我们深入了解了流体流动阻力的测定方法和原理，并对流速与流动阻力的关系有了更为清晰的认识。
实验中我们还学会了操作仪器设备和数据处理等实验技巧。
通过实验过程中的探索和分析，我们进一步培养了科学研究的能力和实验设计的思维方式。
8. 参考文献
（省略）。
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。
流体阻力实验实验报告
一、实验目的1. 掌握流体阻力实验的基本原理和方法。
2. 了解流体阻力对流体流动的影响，以及如何减小流体阻力。
3. 通过实验验证流体阻力与雷诺数、管径、流体性质等因素之间的关系。
二、实验原理流体阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍作用，主要包括摩擦阻力和局部阻力。
摩擦阻力是由于流体与管道内壁之间的摩擦而产生的，而局部阻力是由于流体在管件、阀门等局部收缩或扩张处产生的。
流体阻力的大小可以用以下公式表示：f = f_f + f_l其中，f为总阻力，f_f为摩擦阻力，f_l为局部阻力。
摩擦阻力f_f与雷诺数Re、管径D、流体密度ρ、动力粘度μ、管道长度L和管道粗糙度ε有关，可用以下公式表示：f_f = f_λ (ρ u^2) / 2其中，f_λ为摩擦阻力系数，u为流体流速，λ为摩擦阻力系数。
局部阻力f_l与局部阻力系数C_l和局部阻力当量长度L_e有关，可用以下公式表示：f_l = C_l (ρ u^2) / 2三、实验设备1. 流体阻力实验装置：包括直管、弯头、三通、阀门等管件，以及流量计、压差计、温度计等测量仪器。
2. 水泵：提供稳定的水流。
3. 计时器：测量实验时间。
四、实验步骤1. 安装实验装置，连接好各个管件，确保连接处密封良好。
2. 打开水泵，调节流量计，使水流稳定。
3. 测量流体温度，并记录。
4. 在直管段安装压差计，测量流体在直管段的压降，并记录。
5. 在管件处安装压差计，测量流体在管件处的压降，并记录。
6. 改变管径、流量等参数，重复上述步骤，记录实验数据。
7. 计算摩擦阻力系数f_λ和局部阻力系数C_l。
五、实验数据及结果分析1. 摩擦阻力系数f_λ与雷诺数Re的关系：根据实验数据，绘制摩擦阻力系数f_λ与雷诺数Re的关系曲线。
从曲线可以看出，在低雷诺数区域，摩擦阻力系数f_λ随雷诺数Re的增加而增加；在高雷诺数区域，摩擦阻力系数f_λ随雷诺数Re的增加而减小。
2. 摩擦阻力系数f_λ与管径D的关系：根据实验数据，绘制摩擦阻力系数f_λ与管径D的关系曲线。
流体阻力的测定实验报告
流体阻力的测定实验报告流体阻力的测定实验报告引言：流体阻力是指物体在流体中运动时受到的阻碍力，其大小与物体的形状、速度以及流体的性质有关。
测定流体阻力的实验对于研究物体在流体中的运动以及流体力学等领域具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同物体在流体中的运动速度和受力情况，探究流体阻力的特性和影响因素。
实验方法：1. 实验仪器和材料本实验所需的仪器和材料包括：流体阻力测定装置、各种形状的物体（如球体、圆柱体、长方体等）、计时器、测量尺等。
2. 实验步骤（1）将流体阻力测定装置放置在水槽中，确保其稳定。
（2）选取一个物体，如球体，将其放入测定装置中，并调整装置使其运动自由。
（3）启动计时器并记录物体在流体中运动的时间。
（4）根据测量尺测量物体在流体中运动的距离。
（5）重复以上步骤，测量其他物体的运动时间和距离。
实验结果：根据实验数据，我们可以得到不同物体在流体中运动的速度和受力情况。
以球体为例，我们可以绘制出不同速度下的流体阻力与速度的关系曲线。
实验结果显示，流体阻力与物体速度成正比，且在相同速度下，不同物体的流体阻力也存在差异。
讨论与分析：1. 流体阻力与物体形状的关系从实验结果可以看出，不同形状的物体在相同速度下受到的流体阻力不同。
这是因为物体的形状会影响流体对其运动的阻碍程度。
一般来说，流体阻力与物体的表面积成正比，因此具有较大表面积的物体受到的流体阻力也较大。
2. 流体阻力与物体速度的关系实验结果显示，流体阻力与物体速度成正比。
这是因为当物体在流体中运动时，流体分子会与物体表面发生碰撞，产生阻力。
当物体速度增加时，碰撞的次数也会增加，从而导致流体阻力的增加。
3. 流体阻力与流体性质的关系流体阻力还与流体的性质有关。
粘稠度较大的流体会对物体的运动产生更大的阻碍力，因此流体阻力会随着流体粘稠度的增加而增加。
结论：通过本实验的测量和分析，我们得出以下结论：1. 流体阻力与物体形状成正比，具有较大表面积的物体受到的流体阻力较大。
流体阻力实验报告
.北京化工大学化工原理实验报告实验名称：流体阻力实验班级：姓名：学号：序号：同组人：设备型号：实验日期：一、实验摘要本实验使用UPRS Ⅲ型第4套实验设备，通过测量不同流速下水流经不锈钢管、镀锌管、层流管、突扩管、阀门的压头损失来测定不同管路、局部件的雷诺数与摩擦系数曲线。
确定了摩擦系数和局部阻力系数的变化规律和影响因素，验证在湍流区内λ与雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
该实验结果可为管路实际应用和工艺设计提供重要的参考。
关键词：摩擦系数，局部阻力系数，雷诺数，相对粗糙度二、实验目的1、测量湍流直管的阻力，确定摩擦阻力系数。
2、测量湍流局部管道的阻力，确定摩擦阻力系数。
3、测量层流直管的阻力，确定摩擦阻力系数。
4、验证在湍流区内摩擦阻力系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度的函数5、将所得光滑管的λ-Re 方程与Blasius 方程相比较。
三、实验原理1、直管摩擦阻力不可压缩流体在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流作用产生摩擦阻力。
此外，流体经过突然扩大、弯头等管件时，由于运动速度方向突然变化，也会产生局部阻力。
利用量纲分析的方法，流体流动阻力与流体的性质、流体流经处的几何尺寸、流体的运动状态有关，可表示为： (),,,,p f d l ρμε=V 引入无量纲数群：雷诺数： Re du ρμ=相对粗糙度： d ε 长径比： ld从而得到：2,,p du l u d d ρεψρμ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭令：Re,d ελ⎛⎫=Φ ⎪⎝⎭，则 2Re,2p l u d d ερ∆⎛⎫=Φ ⎪⎝⎭ 可得阻力系数与压头损失之间的关系，这种关系可通过实验测得。
22f pl u H d λρ∆==⨯ （1）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。
根据机械能衡算方程，实验测量f H ：2211221222e f p u p u gz H gz H ρρ+++=+++2211221222f e p u p u H gz gz H ρρ⎛⎫⎛⎫=++-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22e pu g z H ρ∆∆=∆+++ （2）对于水平无变径直管道，结合式（1）与式（2）可得摩擦系数：λ测量22d pl u ρ⋅∆=⋅⋅当流体在管径为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压强差，即为流体流过两截面间的流动阻力。
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北 京 化 工 大 学实 验 报 告课程名称： 化工原理实验 实验日期：2007-11-16 班 级： 应用化学五班 姓 名：靳晓虎同 组 人：李永学 金倩 侯又彬 李再兴 装 置：流体阻力测定流体阻力测定一、摘要本实验以水为介质，使用FFRS-Ⅲ型流体阻力实验装置测定了水流经直管路、管道局部的摩擦阻力系数，验证了摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数。
实验作出了：湍流条件下摩擦阻力系数与雷诺数及相对粗糙度的关系图， 层流条件下摩擦阻力系数随雷诺数的变化关系图。
关键词：摩擦阻力系数 雷诺数 相对粗糙度二、实验目的1、掌握测流体阻力的一般实验方法及测定不同管道和局部的摩擦阻力系数；2、学会用因次分析法分析实际工程问题；3、认识生产中常用的阀门、管件以及传感器等；4、学会借助计算机分析和处理数据。
三、实验原理由于流体粘性的存在，流体在流动的过程中会发生流体间的摩擦，从而导致阻力损失。
层流时阻力损失的计算式是由理论推导得到的；湍流时由于情况复杂得多，在工程上通常采用因次分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下： 1、寻找影响流体阻力的主要因素h f =Ф(d, u,ρ,μ,l ,ε) （1） 2、简化实验当一个过程受多个变量影响时，如上式若每个自变量变化10次，在其他自变量保持不变的情况下测取h f 的值，实验次数将达106。
通过因次分析法将变量组合成无因次数群，减少自变量的个数，因而可以大幅度减少实验次数。
引入下列无因次数群： 雷诺准数Re du ρ/μ 相对粗糙度 ε/d 管道长径比 l/d 能量项 h f /u 2 影响流体阻力的方程变为：),,('2dd ldu f uh f εμρ= （2）如果实验设备已定，且为水平直管，则（2）式可写为：2),(2ud l d du f P⋅⋅=∆εμρρ （3） 令)/,/(d du f εμρλ=可得：22udl Ph f ⋅⋅=∆=λρ（4）式中 h f ——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。
(4)式适用于湍流直管条件下的阻力计算，大量实验表明，当管道内壁非常光滑，即相对粗糙度低于某一数值后，λ与Re 的关系遵循Blasius 关系式：λ=0.3163/Re 0.25（5）当流体处于层流状态时，摩擦阻力系数将不受相对粗糙度的影响，由理论推导得：Re64=λ （6） 当流体流经管道局部（弯头、阀门、突然扩大等），不考虑直管段长度，方程变为以下形式：22uPh f ⋅=∆=ζρ (7)ζ称为局部阻力系数，它与流体流过的管件的几何形状及流体的Re 数有关，当Re 大到一定值后，ζ与Re 数无关，成为定值。
为了测定流体在上述不同条件下的流动阻力，进而确定其摩擦阻力系数的影响因素，实验中需要测量的物理量有流体流经水平直管或局部的压降ΔP ，流体在管道中的流速，可通过测量体积流量V 求得，流体的密度ρ和粘度μ可通过测量流体温度算出，此外，还需要知道设备的参数。
实验装置对以上重要参数的测量都有两套系统，一套使用传统的测量方法和手段，如使用倒U 型压差计测量压降，另一套则是现代化的测量手段，如使用传感器测量压降，其优点是可以与计算机进行数字化通讯以及对计算机发出的指令做出响应等等。
用倒U 型压差计测量压降时，要求引压管线中的液体 必须连续，即不能有气泡，所以在使用前需要对其进行排 气操作，具体方法如下：①打开阀门1、2、3、4约10秒钟 ②关闭阀门1、2，打开5 ③关闭5，关闭3、4④打开1、2，检查液柱等高后，开始下一步实验图1倒U 型压差计结构图四、实验流程图图2 流体阻力实验装置流程图1 离心泵2 Pt100温度传感器3 水箱4 涡轮流量计5孔板流量计6、7、8、9、10管路开关阀11 高位槽上水阀12 高位槽13 球阀14 截止阀15 流量调16 层流管流量调节阀五、实验步骤1、启动水泵，打开光滑管路的开关阀9及压降的切换阀，关闭其它管路的开关阀和切换阀；2、打开流量调节阀15使水流出，主管线内流体连续后，关闭该阀门；3、调节n型压差计阀门1、2、3、4、5的开关，使引压管线内流体连续、液柱等高；4、打开流量调节阀15，由大到小改变10次流量（Re min＞4000）,记录光滑管压降（kPa）、孔板压降（kPa）、水温度（℃）数据；5、完成10组数据测量后，验证其中两组数据，确保无误后，关闭该组阀门；6、测量粗糙管（10组）、突然扩大管（6组）、截至阀（3组）、球阀（3组）数据时，方法及操作同上；7、测量层流管压降时，首先连通阀门6、7、8、9、10所在任意一条回流管线，其次打开进入高位水灌的上水阀门11，关闭出口流量调节阀16；8、当高位水灌有溢流时，打开层流管的压降切换阀，对引压管线进行排气操作；9、打开n型压差计阀门5，使液柱上升到n型压差计示数为0的位置附近，然后关闭该阀门，检查两边液柱是否等高；10、调节阀门16，改变6次流量（Re max＜2000），记录光滑管压降（kPa）、体积（10－6m3）、时间（s）、水温度（℃）数据；11、所有实验完成后，关闭阀门、停泵、切断电源，清理实验台，整理所用仪器，填好原始数据表格。
六、原始实验数据及处理结果（一）湍流直管阻力实验湍流直管阻力实验（光滑）序号水流量[m3/h]水温度[℃]光滑管压降[kPa]流速[m/s]摩擦阻力系数λ雷诺数Re1 4.51 22.9 8.80 3.61 0.019 83554.32 4.26 23.1 7.75 3.41 0.019 78922.73 4.00 23.3 6.74 3.20 0.018 74105.84 3.69 23.4 6.20 2.95 0.020 68362.65 3.31 23.5 5.11 2.65 0.020 61322.66 2.99 23.6 4.29 2.39 0.021 55394.17 2.48 23.8 3.12 1.98 0.022 45945.68 2.07 23.9 2.29 1.66 0.023 38349.89 1.44 24.1 1.26 1.15 0.027 26678.110 0.79 24.2 0.51 0.63 0.036 14635.9粗糙序号水流量[m3/h]水温度[℃] 压降流速[m/s] 摩擦阻力系数λ雷诺数 Re1 4.75 24.8 9.17 3.47 0.022 84116.12 4.37 24.9 7.81 3.19 0.023 77386.83 4.00 25 6.51 2.92 0.022 70834.64 3.52 25.2 5.13 2.57 0.023 62334.45 3.05 25.3 3.90 2.23 0.023 54011.46 2.46 25.4 2.59 1.80 0.024 43563.37 2.03 25.5 1.85 1.48 0.025 35948.58 1.50 25.6 1.10 1.09 0.027 26563.09 0.74 25.7 0.34 0.54 0.034 13104.410 0.47 25.8 0.18 0.34 0.045 8323.1(二)球阀球阀序号水流量[m3/h]水温度[℃] 压降[kPa] 流速[m/s] 摩擦阻力系数λ雷诺数 Re1 4.10 25.30 1.97 3.29 0.168 77064.12 4.01 25.60 1.83 3.22 0.159 75372.53 3.90 25.90 1.65 3.13 0.148 73304.94 3.88 26.00 1.63 3.11 0.147 72929.05 3.22 26.20 1.14 2.58 0.124 60523.56 2.56 26.20 0.81 2.05 0.110 48118.17 1.89 26.30 0.48 1.52 0.089 35524.78 1.04 26.40 0.24 0.83 0.081 19548.09 0.76 26.40 0.15 0.61 0.069 14285.110 0.21 26.50 0.06 0.17 0.100 3947.2（三）突然扩大实验数据与结果突扩管序号水流量[m3/h] 水温度[℃]压降[kPa]水流量[m3/h]u1[m/s] u2[m/s] 局部阻力系数ξ1 4.51 26.1 3.35 \ 6.234 0.905 0.8072 4.16 26.2 2.88 \ 5.750 0.834 0.8053 3.89 26.3 2.34 \ 5.377 0.780 0.8174 3.47 26.5 1.95 \ 4.796 0.696 0.8095 3.04 26.6 1.48 \ 4.202 0.610 0.8116 2.57 26.8 1.05 \ 3.552 0.516 0.8137 1.97 26.8 0.57 \ 2.723 0.395 0.8258 1.48 26.9 0.31 \ 2.046 0.297 0.8319 1.04 26.9 0.18 \ 1.438 0.209 0.80510 0.43 26.9 0.06 \ 0.594 0.086 0.639(四)孔板实验数据与结果孔板序号水流量[m3/h]水温度[℃]压降[kPa]Re 流速[m/s]1 4.49 28.0 13.39 90219.5 3.602 4.20 28.2 11.52 84392.4 3.373 3.64 28.4 8.44 73140.0 2.924 3.00 28.4 5.05 60280.3 2.415 2.36 28.5 3.16 47420.5 1.896 1.86 28.5 1.70 37373.8 1.497 1.49 28.7 0.86 29939.2 1.208 1.15 28.8 0.36 23107.4 0.929 0.88 28.8 0.06 17682.2 0.7110 0.56 28.8 -0.08 11252.3 0.45(五)截止阀实验数据与结果截止阀序号水流量[m3/h]水温度[℃]压降[kPa]流速[m/s] 摩擦阻力系数λ雷诺数 Re1 4.22 29.4 18.50 3.39 0.045 86660.12 4.02 29.5 16.88 3.23 0.045 82553.03 3.56 29.5 13.10 2.86 0.045 73106.64 3.04 29.5 9.75 2.44 0.046 62428.15 2.73 29.7 7.92 2.19 0.046 56062.16 2.34 29.7 5.30 1.88 0.042 48053.27 2.08 29.8 4.65 1.67 0.047 42714.08 1.32 29.8 1.78 1.06 0.044 27107.09 0.90 29.9 0.74 0.72 0.040 18482.010 0.58 29.9 0.12 0.47 0.016 11910.6（六）计算示例湍流阻力实验以光滑管第一组数据为例，光滑管径d=0.021m，(粗糙管径d=0.022m )光滑管长l=1.5m，（粗糙管长l=1.5m）t水=24.5℃，查表得ρ=996.9kg/m3μ=0.9040×10-3Pa·s流速u=4.51/(0.785×0.0212×3600)= 3.61 m/s雷诺数Re=duρ/μ=0.021×3.61×996.9/(0.9040×10-3)= 83554.3摩擦阻力系数λ=2dΔP/(lu2)=2×0.021×8.80/(1.5×3.612)= 0.019球阀实验以第一组数据为例，t水=25℃，查表得ρ=996.9kg/m3μ=0.8937×10-3Pa·s管径d=0.021m，流速u=4.10/(3600×0.785×0.0212)=3.29 m/s雷诺数Re=duρ/μ=0.021×3.29×996.9/(0.8937×10-3)=77064.1摩擦阻力系数λ=2dΔP/(lu2)=2×0.021×1.97/(1.5×3.292)=0.168突然扩大管以第一组实验数据为例：t水=26℃，查表得ρ=996.9kg/m3μ=0.8737×10-3Pa·s细管内径d1=0.016m 粗管内径d2=0.042m流速u1=4.51/(3600×0.785×0.0162)=6.234m/sU 2=34.51/(3600×0.785×0.0422)=0.905m/s局部阻力系数ζ=1-（u 22+2ΔP ）/u 12=1-（0.9052+2×3.35）/6.2342=0.807 孔板实验以第一组数据为例，t 水=28℃ ，查表得ρ=996.9kg/m 3μ=0.836×10-3Pa ·s 管径d=0.021m ，流速u=4.49/(3600×0.785×0.0212)=3.60 m/s雷诺数Re=du ρ/μ=0.021×3.60×996.9/(0.836×10-3)=90219.5 截止阀实验以第一组数据为例， 管径d=0.021m ，管长l=1.5m ，t 水=28℃ ，查表得ρ=996.9kg/m 3μ=0.818×10-3Pa ·s流速u=4.22/(0.785×0.0212×3600)= 3.39 m/s雷诺数Re=du ρ/μ=0.021×3.39×996.9/(0.8180×10-3)= 86660.1摩擦阻力系数 λ=2d ΔP/(lu 2)=2×0.021×18.50/(1.5×3.392)= 0.045(七)、实验结果作图及分析：湍流直管摩擦阻力系数与雷诺数关系00.010.020.030.040.05020000400006000080000100000Reλ光滑管粗糙管系列3图3 湍流直管摩擦阻力系数与雷诺数关系根据图3判断：1、光滑管与粗糙管的摩擦阻力系数均随雷诺数的增大而减小，当雷诺数增加到一定值后，阻力系数减小的程度变缓，雷诺数在60000以上，光滑管的摩擦阻力系数基本不变；2、当Re 相同时，粗糙管、光滑管的摩擦阻力系数明显不同，且粗糙管的高于光滑管，可见ε/d越大，摩擦阻力系数也也越大（在本实验范围内）；3、相同Re条件下，光滑管与粗糙管的摩擦阻力系数基本上大于水力学光滑管，即符合Blasius 方程的λ值，这一点与管道实际相符。