武大管流流态实验报告(免费)

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1、武汉大学教学实验报告学院专业年月日实验名称指导教师姓名年级学号成绩一、预习目的1.实验目的2.实验基本原理3.主要仪器设备1.实验目的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。2.实验原理和装置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:断面1-1与2-2的测压管接读数为及，则量测长度为L，水力坡度。2）用体积法测定流量.利用量筒与秒表，得到量筒

2、盛水的时间T及T时间内盛水的体积W。则流量Q=W/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：（）式中t单位：℃。则可得到相应于不同流速时的雷诺数：Re=ud/v实验装置：设备如图所示，另备打气筒一个，量筒一个，秒表一只—1—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3.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）打开尾阀一段时间后水流达到稳定，关闭尾阀3）用量筒接一部分水，用温度计测量温

3、度并记录4）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，测读与、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。5）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的值，并标明实验成果线段的坡度，即为本次实验的成果。4.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

4、操作，尾阀开度的改变对水流也是一个干扰，因而操作阀门要轻微缓慢，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

5、读数。5.实验数据1）实验数据管径d=2cm；管道过水面积A=3.14；量测段长度L=600cm；水温t=23.5℃；运动粘性系数v=9.27×/s，比压计倾斜率sina=0.5。2.）数据记录及计算表如下：—2—测次比压计读数水头损失hfcm水力坡度J体积V时间T（s）流量Q/s流速Vcm/sRelogJlogvcmcm-cm1234567891011121314151617183)成果整理。分别以logJ和logv为纵坐标（比例用1:1），把试验点绘在坐标纸上，以此定出温流向层流转化的临界点，由临界点所对应的logv的值，

6、查反对数得v=，故可得到临界雷诺数为—3—三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）6.实验结果分析1）实验成果评价答：当Re小于临界值时，流态为层流，实验中有一组实验数据误差较大，应当舍去；当Re大于上临界值时，流态为过渡区和紊流区，曲线由曲到直，且直线部分斜率约为1.25，数据较符合。2）为什么上下临界雷诺数不一样？答：流体流苏较小时，指点流动方向做一维流动，此时为层流；当流速较大的时候，质点会发生横向的掺混流动，即紊流，而Re=vd/。v不同而Re不同，反映了不同流速的流动状态。3）若将管道倾斜放置，对临界雷诺数是否有影

7、响？为什么？答：有影响，若将管道倾斜，收到重力作用，流速发生变化使水头损失发生变化，水力坡度改变，导致雷诺数改变。教师评语指导教师年月日教务部制表—4—