化学工程基础---单向流动阻力实验
化工原理实验报告流体流动阻力

化工原理实验报告流体流动阻力实验目的:通过测量不同条件下流体的流动阻力,并对结果进行分析,了解流体流动的基本特性及其影响因素。
实验原理:1. 流动阻力:当流体通过管道或孔隙时,会受到管道或孔隙壁面的阻力而产生阻碍,这种阻碍就被称为流动阻力。
流动阻力与管道长度、管道直径、流速和流体黏度有关。
2. 流量:单位时间内流体通过管道或孔隙的量称为流量,单位是立方米/秒。
3. 流速:流体通过管道或孔隙时,在单位时间内被运动到的体积与管道截面积的比值,称为流速,单位是米/秒。
4. 压力损失:流体流动时被阻碍形成的压差称为压力损失,即高压端压力减低压端压力差。
压力损失随着管道长度的增加而增加,随着管道内径的减小而增加,而随着粘度的增加而减小。
实验器材:1. 倾斜漏斗2. 液压流量表3. 钢尺4. 塑料软管实验步骤:1. 将倾斜漏斗放置在流量计上方,开启阀门,记录液位高度和流量计读数。
2. 改变管道长度(截面积不变),分别记录不同长度下的压力损失和流速。
3. 改变管道截面积(长度不变),分别记录不同截面积下的压力损失和流速。
4. 改变流体黏度(管道长度和截面积均恒定),分别记录不同粘度下的压力损失和流速。
实验结果:实验数据记录:试验条件管道长度(m)管道直径(mm)流量(L/min)流速(m/s)压力损失(Pa):: :: :: :: :-: ::1 2 8 12.81.28 2002 4 8 12.0 0.60 4003 6 8 10.5 0.35 6004 2 6 10.7 1.07 1755 2 4 9.5 1.58 1506 2 8 12.8 1.28 2007 2 8 10.4 1.04 1608 2 8 9.3 0.93 1209 2 8 12.8 1.28 20010 2 8 6.70.67 24011 2 8 12.8 1.28 20012 2 8 7.2 0.72 20013 2 8 12.8 1.28 20014 2 8 8.5 0.85 200根据数据可得,流量和流速随着管道长度、管道截面积和流体黏度的增大而减小,压力损失随着这三个因素的增大而增大。
化工原理-流体阻力实验报告(北京化工大学)

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:化工1305班*名:***学号:********** 序号:11同组人:宋雅楠、陈一帆、陈骏设备型号:流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第4套实验日期:2015-11-27一、实验摘要首先,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。
结果,从实验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re 增大而减小,并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis 关系式:0.250.3163Re λ= 。
突然扩大管的局部阻力系数随Re 的变化而变化。
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、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法: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。
2、验证在湍流区内摩擦阻力系数λ与雷诺数Re 以及相对粗糙度的关系。
3、将实验所得光滑管的λ-Re 曲线关系与Blasius 方程相比较。
三、实验原理1、 直管阻力不可压缩流体在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用会产生摩擦阻力(即直管阻力);流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,会产生局部阻力。
由于分子的流动过程的运动机理十分复杂,目前不能用理论方法来解决流体阻力的运算问题,必须通过实验研究来掌握其规律。
为了减少实验的工作量、化简工作难度、同时使实验的结果具有普遍的应用意义,应采用基于实验基础的量纲分析法来对直管阻力进行测量。
利用量纲分析的方法,结合实际工作经验,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。
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(化工原理实验报告)

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:fH=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。
化工原理实验一(流体流动阻力的测定)

实验报告课程名称: 过程工程原理实验 指导老师: 成绩:_____________实验名称: 流体流动阻力的测定 实验类型: 验证型 同组学生姓名: 贾丙西、王建璞、张茜 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、 实验目的1. 掌握测定流体流经直管、管件(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R e 的关系,验证在一般湍流区内λ与R e 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. 识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。
二、 实验内容和原理流体通过由直管、管件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通时,由阻力损失公式可求得阻力系数公式:λ=2dΔp fρlu 2其中直管内径d 、直管长度l 已知,流体密度ρ由测得温度查表可以得到,流体流经l 米直管的压力降Δp f 由实验测得。
流体在管内流动的平均流速u 可通过测定流体流量,再由管径计算得到。
公式如下所示:u =V900π∙d 2式中:V 为流量计测得的流量,m 3/h 。
可有实验测得。
专业:_控制系自动化____姓名:_潘纤纤__________学号:_3080102755______日期:_2010.11.19_______ 地点:_教十1208________当管内为湍流时,有雷诺数公式R e=duρμ式中,Re为雷诺准数,无因次;μ为流体粘度,kg/(m∙s),可通过查手册得知。
湍流时λ是雷诺数R e和相对粗糙度εd⁄的函数,故可由实验测得的数据作出λ~R e曲线,并求出相对粗糙度εd⁄。
化工基础管道流体阻力的测定

实验四 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. 测定直管摩擦系数λ及管件的局部阻力系数ξ;3. 验证在一般里湍流区内λ与Re 的关系曲线(ξ/d 为定值)。
二.实验装置图1 实验装置图1、本实验有"211、"1各二套装置,每套装置上设有二根测试用的管路(见图a 、b ),流体(水)流量用孔板或文氏管流量计测量,由管路出口处的调节阀5调节其流量。
2、管路上设置三组U型差压计,分别用来测定流量、直管阻力和管件局部阻力相应的静压差,从测压孔引出的高低压管间有平衡阀相连,其连接情况及平衡阀的安装位置见图c 。
差压计指示液有水银和四氯化碳。
三.基本原理和方法不可压缩性流体在直管内作稳定流动时,由于粘滞性而产生摩擦阻力,即直管阻力。
流体在流经变径、弯管、阀门等管件时,由于流速及其方向的变化而产生局部阻力。
在湍流状态下,管壁的粗糙度也影响流体阻力,通常流体阻力用流体的压头损失f H 或压力降p ∆表示,并可用实验方法直接测定。
1、直管阻力f H 及直管摩擦系数λ 直管阻力f H 及直管摩擦系数λ的关系为221u d l H f ∙∙=λ [J/kg ] (1)式中:1l ——直管的测试长度 [m ];d ——测试管的内径 [m ]; u ——管内流体流速 [m /s ]。
流体以一定的速度u 经过内径为d ,长度为1l 的直管所产生的直管阻力f H 可用U型差压计测得,若已测得的差压计读数为f R (cmccl4)。
根据柏努利方程(0,022=∆=∆z u )及流体静力学原理可得: g R g R pH f f O H O H ccl O H f ∙=⨯∙∙-=∆=-006.01022242ρρρρ [J/kg ] (2)式中:g =9.8072/s m流体的流速u 可由孔板或文氏管流量计两边引出的差压计读书R(cm Hg ),按下式求得:n aR u = [m /s ] (3)其中:"1装置:a =0.4166 n=0.5016 ;"2装置:a =0.4309 n=0.4896 "3装置:a =0.3621 n=0.5058 ;"4装置:a =0.3638 n=0.5029 于是由式(1),(2),(3)可得nf f Ru l g dR ul dH 2121012.02∙==λ (4)又已知雷诺数 μρdu =Re (5)式中:ρ——流体(水)的密度 [kg/3m ]; μ——流体(水)的粘度 [Pas]。
流动阻力实验报告
实验7 流体阻力测定实验一、实验目的⒈ 学习直管摩擦阻力△P f 、直管摩擦系数λ的测定方法;⒉ 掌握直管摩擦系数λ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 掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。
二、实验内容⒈ 测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线;⒉ 在本实验压差测量范围内, 测量阀门的局部阻力系数; ⒊ 在对数坐标纸上标绘光滑管和粗糙管的λ-Re 关系曲线。
三、实验原理⒈ 直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数, 即 , 对一定的相对粗糙度而言, 。
流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时, 其管路阻力引起的能量损失为: ρρff P P P h ∆=-=21 (1-1)又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系(范宁公式)22u d l h fP f λρ==∆ (1-2)整理(1-1)(1-2)两式得22u P l d f∆⋅⋅=ρλ (1-3) μρ⋅⋅=u d Re (1-4)式中: 管径, m ;直管阻力引起的压强降, Pa ; 管长, m ; 流速, m / s ; 流体的密度, kg / m3;流体的粘度, N ·s / m2。
在实验装置中, 直管段管长l 和管径d 都已固定。
若水温一定, 则水的密度ρ和粘度μ也是定值。
所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△Pf 与流速u (流量V )之间的关系。
根据实验数据和式(1-3)可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ, 用式(1-4)计算对应的Re, 从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系, 绘出λ与Re 的关系曲线。
⒉ 局部阻力系数ζ的测定22'u P h ff ζρ=∆=' (1-5) 2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ (1-6)式中: 局部阻力系数, 无因次;局部阻力引起的压强降, Pa ; 局部阻力引起的能量损失, J /kg 。
化工阻力实验报告
一、实验目的1. 了解流体在管道内流动时,由于流体与管道壁面之间的摩擦以及管道内部结构的改变所引起的阻力损失;2. 掌握流体阻力系数的计算方法;3. 分析不同因素对流体阻力的影响,如管道粗糙度、流体流速、管道直径等;4. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理1. 阻力损失:流体在管道内流动时,由于流体与管道壁面之间的摩擦以及管道内部结构的改变,导致流体动能的损失,称为阻力损失。
阻力损失的计算公式为:ΔP = f (ρ v^2) / 2其中,ΔP为阻力损失(Pa),f为阻力系数,ρ为流体密度(kg/m^3),v为流体流速(m/s)。
2. 阻力系数:阻力系数是表征流体阻力大小的一个无量纲数,其值与管道粗糙度、流体流速、管道直径等因素有关。
本实验采用经验公式计算阻力系数:f = 64 / Re其中,Re为雷诺数,Re = (ρ v d) / μ,d为管道直径(m),μ为流体动力粘度(Pa·s)。
三、实验装置与流程1. 实验装置:本实验采用水槽、管道、阀门、流量计、压力计等组成实验装置。
2. 实验流程:(1)将水槽注满水,调节阀门,使水从管道流出;(2)打开流量计,测量流体流速;(3)读取压力计示值,计算阻力损失;(4)改变管道粗糙度、流体流速、管道直径等参数,重复上述步骤;(5)记录实验数据。
四、实验数据及处理1. 实验数据:| 管道粗糙度(μm) | 流体流速 (m/s) | 管道直径 (mm) | 阻力损失 (Pa) | 阻力系数 ||------------------|----------------|---------------|----------------|----------|| 0.0 | 0.5 | 50 | 2.0 | 64 || 0.5 | 0.5 | 50 | 3.0 | 48 || 1.0 | 0.5 | 50 | 4.0 | 40 || 0.0 | 1.0 | 50 | 4.0 | 64 || 0.5 | 1.0 | 50 | 6.0 | 48 || 1.0 | 1.0 | 50 | 8.0 | 40 |2. 数据处理:(1)根据实验数据,绘制阻力系数与雷诺数的关系曲线;(2)分析阻力系数与管道粗糙度、流体流速、管道直径等因素的关系。
化工原理实验报告一流体阻力
实验一、管路阻力的测定一、实验目的1.学习直管阻力与局部阻力的测定方法。
2.学习计算并绘制直管摩擦系数λ与R e 的关系曲线的方法。
3.学习确定局部阻力系数ζ的方法。
二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
直管阻力也称为表皮阻力,是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力, (m ) (1)gu d L g p H f 22⋅⋅=∆-=λρ局部阻力也称为形体阻力,是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方,由于边界层分离而产生旋涡所引起的能量损失, (m)(2) gu g p H f22'⋅=∆-=ζρ管路的总能量损失等于管路中所有以上两种阻力的加和∑∑+=∑'ff f H H H 本实验所用的装置流程图如图1所示,实验装置由并联的两个支路组成,一个支路用于测定直管阻力,另一个用于测定局部阻力。
图1. 管路阻力测定实验装置流程图1-底阀2-入口真空表3-离心泵4-出口压力表5-充水阀6-差压变送器7-涡轮流量计8-差压变送器9-水箱测定直管阻力所用管子的规格:1#~2#实验装置:直管内径为27.1mm,直管管长1m。
3#~8#实验装置:直管内径为35.75mm,直管管长1m局部阻力的测定对象是两个阀门,一个闸阀,一个截止阀。
三、实验步骤1.打开充水阀向离心泵泵壳内充水。
2.关闭充水阀、出口流量调节阀,启动总电源开关,启动电机电源开关。
3.打开出口调节阀至最大,记录下管路流量最大值,即控制柜上的涡轮流量计的读数。
4.调节出口阀,流量从大到小测取8次,再由小到大测取8次,记录各次实验数据,包括涡轮流量计的读数、直管压差指示值。
5.关闭直管阻力直路的球阀,打开局部阻力的球阀,测定在三个流量下的局部压差指示值。
6.测取实验用水的温度。
7.关闭出口流量调节阀,关闭电机开关,关闭总电源开关。
注意事项:离心泵禁止在未冲满水的情况下空转。
流体流动阻力的测定实验报告参考模板
流体流动阻力的测定17321001 1120102761 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 fρ=p1−p2ρ=λldu22即,λ=2d∆p f ρlu2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。
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单向流动阻力测定
实验目的:测量光滑管粗糙管的阻力系数与雷诺准数的关系,同时也可以测量阀门局部阻力。
实验原理:伯努利方程式,△Pf=△P=ρh 雷诺方程,Re=duρ/μ
设备数据:
项目管径 m 管长 m 材料
被测光滑直管段0.08 1.6 不锈钢管
被测粗糙直管段0.01 1.6 不锈钢管
实验步骤:
1.向储水槽中注水,直到水满为止
2.大流量状态下的压差测量系统,应先接电预热10-15分钟,调好数字表的零点(或记录仪表的零点),方可启动泵做实验。
3.检查导压系统内有无气泡存在当流量为零时,若空气-水倒置U型管内两液柱的高度差不为零,则说明系统内气泡存在,需赶净气泡方可测取数据。
4.测定数据的顺序可从大流量至小流量,反之也可,一般测15-20组数,建议当流量读数小于300L/h时,只用空气-水倒置U型管测压差△P
5.局部阻力测定时关闭阀门3和4,全开或半开阀门7,用倒置U型管关测量远端近端压差并能测出局部阻力系数。
6.待数据测量完毕,关闭流量调节阀,切断电源。
数据记录及处理:
λ--Re的计算
在被测直管段的两取压口之间列伯努利方程式,可得:
△Pf=△P--------------(1) hf=△Pf/ρ=λ(L 2u
/2d)--(2)
λ=(2d△Pf)/(Lρ2u
)--(3 ) Re=duρ/μ---------------(4)
由上述四式及数据记录表,整理出λ--Re之间的关系,在双坐标上绘出λ--Re曲线,如上图所示。
单相流动阻力测定实验装置(ρ=999.0kg/m,μ=1.15635mPa·S)
光滑管d=0.008m,L=1.6m 粗糙管d=0.01m,L=1.6m
序号
Q
L/h
△Pk
Pa
T
℃
u/
m/s
Re λ
Q
L/h
△Pk
Pa
T
℃
u
m/s
Re λ
1 910 45.5 28.0 5.03 50097.8 0.01804 680 92.0 28.6 2.41 29948.6 0.19938
2 880 42.4 27.8 4.87 48446.2 0.01798 660 87.0 28.4 2.34 29067.7 0.20014
3 840 38.7 27.8 4.6
4 46244.1 0.01801 640 82.4 28.4 2.26 28186.9 0.20159
4 800 36.0 27.8 4.42 44042.0 0.01847 620 77.6 28.4 2.19 27306.1 0.20230
5 760 32.1 27.8 4.20 41839.9 0.01825 600 71.7 28.4 2.12 26425.2 0.19958
6 720 29.4 27.8 3.98 39637.8 0.01862 580 67.8 28.4 2.05 25544.4 0.20197
7 700 27.9 27.9 3.87 38536.8 0.01870 520 56.6 28.4 1.84 22901.9 0.20976
8 660 25.4 27.9 3.65 36334.7 0.01915 480 49.0 28.4 1.70 21140.2 0.21312
9 620 22.4 27.9 3.43 34132.6 0.01913 460 46.6 28.5 1.63 20259.3 0.22069
10 560 18.9 27.9 3.10 30829.4 0.01979 420 39.4 28.5 1.49 18497.7 0.22382
11 520 16.4 28.0 2.88 28627.3 0.01992 390 35.0 28.5 1.38 17176.4 0.23059
12 440 12.2 28.0 2.43 24223.1 0.02069 360 30.3 28.6 1.27 15855.1 0.23429
13 400 10.4 28.0 2.21 22021.0 0.02134 340 27.2 28.6 1.20 14974.3 0.23579
14 340 7.5 28.1 1.88 18717.9 0.02130 320 24.3 28.6 1.13 14093.4 0.23780
15 280 5.0 28.1 1.55 15414.7 0.02094 300 21.6 28.7 1.06 13212.6 0.24050
16 180 2.1 28.2 1.00 9909.5 0.02128 280 18.6 28.7 0.99 12331.8 0.23774
17 140 1.0 28.3 0.77 7707.4 0.01675 240 14.3 28.7 0.85 10570.1 0.24878
18 120 0.6 28.3 0.66 6606.3 0.01368 200 9.8 28.7 0.71 8808.4 0.24551
19 80 0.3 28.5 0.44 4404.2 0.01539 140 5.6 28.8 0.50 6165.9 0.28631
20 70 0.2 28.5 0.39 2674.9 0.01340 120 4.4 28.8 0.42 5285.0 0.30619
21 60 0.1 28.5 0.33 2292.8 0.00912 100 3.3 28.9 0.35 4404.2 0.33069
22 50 0.0 28.5 0.28 1910.7 0.00000 80 2.7 28.9 0.28 3523.4 0.42276
注:查资料得,28℃时水的密度为996.2kg/m3,由于温度范围有一定的波动,所
以选择了与测量温度较接近30℃时水的粘度为0.8004mPa·S。
2.计算举例(以第一套光滑管为例) a 小流量(以第21组为例)
Q=60(L/h ) △Pf=100pa u=(Q/1000)/[3600×(π/4)×2
d ]
=(60/1000)/[3600×0.785×2
0.008()]
=0.33(m/s)
λ=(2d △Pf)/(L ρ2
u )-
=(2×0.008×100)/(1.6×996.2×0.1089) =0.0092 Re=du ρ/μ
=0.008×0.33×996.2/(0.8004×3
10-) =2292.8
b 大流量(以第四组为例)
Q=800(L/h ) △Pf=36000pa
u=(Q/1000)/[3600×(π/4)×2
d ]
=(800/1000)/[3600×0.785×
2
0.008()] =4.4(m/s)
λ=(2d △Pf)/(L ρ2
u )-
=(2×0.008×36000)/(1.6×996.2×19.36) =0.0186 Re=du ρ/μ
=0.008×4.4×996.2/(0.8004×3
10-) =44042.0。