流体实验报告

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1、实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1.掌握测定流体流经肓管、管件(阀门)时阻力损失的一般实验方法。2.测定直管摩擦系数兄与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内A与Re的关系曲线。3.测定流休流经管件(阀门)时的局部阻力系数头4.识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解具作用。二、实验装置与流程1.实验装置实验对彖部分由贮水箱，离心泵，不同管径、材质的水管，各种阀门、管件，涡轮流量计和倒U型差压计等所纟R成。管路部分有三段并联长宜管，自上而下分别为用于测定宜管层流阻力、粗糙管直管阻力系数、光滑管直管阻力

2、系数。同时在粗糙管直管和光滑管直管上分别装有闸阀和截止阀，用于测定不同种类阀门的局部阻力系数。水的流量使用转子流量计或涡轮流量计测量,管路直管阻力和阀门的局部阻力采用相应的倒U型差压计或差压传感器测量。2.实验流程实验装置流程如图1-1中箭头所示：3.装置参数装置参数如表1-1所示。表1-1装腔参数表名称管内径(mm)测量段长度(mm)光滑管不锈钢管211000粗糙管镀锌铁管221000光滑管局部阻力截止阀21660粗糙管局部阻力闸阀22680层流管不锈钢管62000XT4I—水箱2—禺心泵3、10、

3、11、12、13>14一压差传感器4一温度计5—涡轮流量计6-孔板（或文丘里）流最计7、8、9—转子流最计15—层流管实验段16-粗糙管实验段17—光滑管实验段18—闸阀19—截止阀20—引水漏斗图1-1流休力学综合实验装置流程示意图三、基本原理流体通过由直管、管件（如扩大管、三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统吋，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人小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。1.

4、直管阻力摩擦系数兄的测定流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：/纶=匕二邑“丄尤（1）即,ypp（12phr式中：A——直管阻力摩擦系数，无因次;d直管内径，m；pf——流体流经/米肓管的圧力降，Pa;hf——单位质量流体流经I米直管的机械能损失,J/kg；p流体密度，kg/m3；I点管长度，m；流体在管内流动的平均流速，m/s；滞流（层流）时,64ReA(4)式屮：Re——雷诺准数，无因次;“流体粘度，kgIm•s；湍流时2是雷诺准数Re和相对粗糙度@/〃）的函数，须由实验确定。由式（2）可

5、知，欲测定久，需确定仁d测定如△〃/、《、p、“等参数。Jd为装置参数（装置参数表格屮给出），P、“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。木装置流罐采用涡伦流量计或转了流量计测量，则Vu=（5）900/r-J2式中：V——流量计测得的流量，m3//?Apf可用U型管、倒置U型铮、测压直管等液柱压差计测定，或采川差压变送器和二次仪表显示。根据实验装置结构参数/,d,指示液密度炖，流体温度心（查流体物性°、“），及实验时测定的流量V、g求取Re和2,再将Re和兄标绘在双

6、对数坐标图上。2•局部阻力系数歹的测定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：(6)(7)plu2式屮：hf'——单位质量流体流经某一管件或阀门时的机械能损失，J/kg;g——局部阻力系数，无因次；pf1——局部阻力压强降，Pa；（所测得的压降应扣除阀门二端两测压口间直管段的压降，直管段的压降由和应管路的直管阻力实验结果求取。）p流体密度，kg/；g重力加速度，9.81m/s2；ii流体在小截面管中的平均流速，m/

7、s；待测的管件和阀门市现场指定。木实验采川阻力系数法测定管件或阀门的局部阻力损失。根据连接管件或阀门两端管径中小管的直径d,流体温度/（）（查流体物性°、“），及实验时测定的流量V、pf1,通过式（6）或（7）,求取管件（阀门）的局部阻力系数参数四、实验步月1.开启仪表柜上的总电源、仪表电源开关。2.首先对水泵进行灌水，然后关闭泵出口阀，启动水泵，待电机转动平稳后，把泵的出口阀缓缓开到最大。3.全开流量调节阀，以排除测试管路内的空气。当采用U型压差计（或倒U型压差计）测量压差时，应先对U型压差计（或

8、倒U型压差计）进行排气和调零，使压差计两端在带压且零流呈时的液位高度相等。本装置选用并压变送器测量压并，当使用羌压变送器测最压并时，也应先对差压变送器二侧的引压管进行排气操作。4•实验从最大流量开始做起，最小流量控制在1.5m3//?以上，建议每次流量变化在前一次的（）.85倍左右，流量改变后，耍待流动达到稳定后再读数，实验时同时读取不同流量下的压差、流量和温度等有关参数。1.装置确定吋，根据AP和u的实验测定值，nJ计算久和歹，在等温条件下，雷诺数Re