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1、实验一专业班级:环工二班日期:2013年12月8号实验名称雷诺实验指导老师陈登平姓名李玉洁学号0121108290226成绩一:预习部分1:实验目的2:实验基本原理3:主要仪器设备(含必要的元器件,工具)一:目的要求1.测定沿程水头损失与断面平均流速的关系,并确定临界雷诺数。2.加深对不同流态的阻力和损失规律的认识。二:实验原理1.列量测段1-1与2-2断面的能量方程:由于是等直径管道恒定均匀流,所以v1=v2,a1=a2,hw(1-2)=hf(1-2),即沿程水头损失等于流段的测压管水头差:hf=(z
2、1+p2/a)-(z2+p2/a)断面1-1与2-2的测压管接读数为h1及h2,量测长度为L,则水力坡度J=(h1-h2)sina/L2.用体积法测定流量.利用量筒与秒表,得到量筒盛水的时间T及T时间内盛水的体积V。则流量Q=V/T,相应的断面平均流速v=Q/A。3.量测水温,查相关曲线得运动粘滞性系数或用下式计算:V=0.01775/(1+0.0337t+0.000221t2)(cm2/s)式中t单位:℃则可得到相应于不同流速时的雷诺数:Re=ud/v三:实验仪器设备如图2—13所示。另备打气筒一个,
3、量筒一个,秒表一只,温度计一只(由实验小组向实验室借用)。图2-13管流流态试验简图二:实验操作部分1:实验数据,表格及数据处理2:实验操作过程(可用图表示)3结论四:实验步骤1.打开水箱下的进水阀向水箱充水,使水箱稍有溢水。再全开管道上的前阀与尾阀,以冲洗管道。2.反复开关尾阀,排出管道中空气。3.从紊流做到层流,将尾阀开到一定的开度,开始实验,待水流稳定后,测读h1,h1、W,T便完成了第一个测次。尔后逐次关小尾阀,重复上述操作与测读,一直做到管道出流几乎成滴淋状,方才做完了从紊流到层流的实验过程。
4、4.再从层流做到紊流,逐次开大尾阀,逐次测读(若时间有限,可不做此步骤)。5.实验过程中,每半小时量测一次水温,取用水温平均值。6.对实测数据进行分析计算,以logJ为纵座标,以logv为横坐标,在方格纸上点绘其关系曲线,再从该图上确定出临界流速值vk,从而计算出临界雷诺数Rek的值,并标明实验成果线段的坡度,即为本次实验的成果。五:注意事项1.应尽可能减少外界对水流的干扰,在实验过程中,要保持环境安静,不要碰撞管道以及与管道有联系的器件,要仔细轻巧地操作,尾阀开度的改变对水流也是一个干扰,因而操作阀门
5、要轻微缓慢,而且切忌在关小的过程中有开大,或在开大的过程中有关小的现象发生。2.尾阀开度的变化不宜过大。当接近临界区Rek=(2300~2000),更要细心操作,一个单程的量测(从紊流到层流;或从层流到紊流),应做15~20个以上的测次,预计全部实测的雷诺数约在500~8000之间,但在雷诺数小于2500以下时约需10个测次才能保证实验成果比较完满。3.每调节一次尾阀,必须等待3分钟,使水流稳定后,方可施测。4.量测水温时,要把温度计放在量筒的水中来读数,不可将它拿出水面之外读数。六:量测与计算1.实验
6、数据管径d=0.80cm;管道过水面积A=0.50cm2;量测段长度L=65cm;水温t=18.2℃;运动粘性系数v=0.0105cm2/s比压计倾斜率sina=0.5;。2.数据记录及计算表`测次比压计读数水头损失hfcm水力坡度J体积Vcm3时间T(s)流量Qcm3/s流速Vcm/sRelogJlogv▽1cm▽2cm▽1-▽2cm125.08011.39013.69000.08753231032.364.649221.941.81223.28613.5444.74200.03652731027.3
7、54.641601.561.74321.06016.9564.10400.03162441516.2732.5424791.501.51419.47017.9621.50800.01162492012.4524.9018971.061.40518.90018.6620.23800.00181521860.8171.634124.50.260.21619.03418.6180.41600.00321602081612190.511.20719.83017.6582.17200.01672291512.27
8、24.5418701.223.40821.43215.9245.50800.042431515214232001.631.323.由表格做出logJ与logv关系曲线。Re与logJ的关系01000200030004000500060001.941.561.51.060.260.51RelogV与Re的关系00.20.40.60.811.21.41.61.824922416024791897124.51219logVlogv与logJ的关系
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