管路沿程水头损失实验

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1、实验报告：管路沿程水头损失实验一、实验目的1、掌握管道沿程阻力系数的测量技术及电测仪测量压差的方法。2、掌握沿程阻力系数l与雷诺数Re等的影响关系。二、实验原理由达西公式（1）式中：hf为管流沿程水头损失；d为实验管段内径；L为管段长度；为断面平均流速；g为重力加速度；Q为过流流量；l为沿程阻力系数。另由能量方程应用于水平等直径圆管可得（2）式中：P1、P2为实验管段起点、终点处压强；h1、h2为研究管段起点、终点处测压管水头高度。压差可用压差计或电测。由上述（1）、（2）两式可求得管流在不同流量状态下的水头损失系数l值。雷诺数：其中式中：

2、Re为雷诺数；为断面平均流速；d为实验管道内径；υ为流体运动粘度；Q为过流流量。三、实验装置1—蓄水箱；2—水泵；3—上水管；4—实验管道；5—回水管；6—回水通道；7—差压计；8—量水箱；9—秒表；10—活动接头；11—水位计；12—底阀；13—分流管；14—分流及流量调节阀；15—实验管道阀门。-4-实验装置为自循环水流系统，水泵2将蓄水箱1中的水抽出，沿上水管3流入实验管段4，经回水管5通过回水通道6又流回蓄水箱1。差压计7用作测量沿程水头损失，量水箱8和秒表9用作测量流量。四、实验步骤1、记录有关实验常数。测定并记录水的温度。2、将

3、所选实验管路的阀15开到最大，同时关闭其它实验管路的阀门，然后接通电源，启动水泵。3、流量调节通过阀14（注意实验过程中不再旋动其它阀门），顺时针旋动阀14流量增大，逆时针旋阀流量减小。当流量调至一定时，开始测定流量Q及沿程水头损失hf。Q的测定为体积法（），它的测量由量水箱8及秒表9实现，先通过量水箱的水位计记录量水箱内的起始水位，然后将活动接头10拨至量水箱，同时用秒表记录下接水的时间，读取接水的终了水位，就可计算流量Q。同时读取差压计7的读数、，以计算沿程水头损失。4、改变流量重复步骤3，需测定10组以上数据。5、测定结束再测记水的温

4、度，两次水温的平均值用作计算运动粘度。6、关闭仪器及电源。五、实验原始记录1、记录有关常数管径d=1.0cm测量段长度L=160cm水温=22.9°C=23.4°C运动粘度=9.349×10-3cm2/s,式中=23.15°C常数K=π2gd5/8L=7.54876cm5/s22、记录测量值测次水箱水位高度时间/s水银柱高度h1/㎝h2/㎝水位高度差/Δh/cmh3/㎝h4/㎝水银柱高度差/Δh'/cm17.313.56.24.916.963.947213.521.07.56.31961.742.733.78.54.84.321.459.1

5、37.748.513.65.14.823.357.233.9513.618.34.74.824.955.530.6618.322.94.64.726.154.128722.927.14.2530.150.220.187.812.64.85.829.450.921.5912.616.13.54.63149.418.41016.121.25.17.131.748.416.7-4-六、实验数据计算计算流速v、沿程阻力系数λ、雷诺数Re及lg(100λ)和lgRe，并填入下表中。测次水位高度差/Δh/cm接水体积/cm3时间/s流量/cm3/s流速

6、v/cm/s雷诺数/Re沿程损失hf/cm沿程损失系数llg(100λ)lgRe16.216744.9341.63435.2046550.52639.200.04130.61644.667927.520256.3321.43409.4643797.53580.720.04240.62774.641434.812964.3301.40383.9441067.83512.720.04260.62954.613545.113774.8286.88365.4539089.30461.040.04230.62624.592154.712694.826

7、4.38336.7836023.47416.160.04490.65274.556664.612424.7264.26336.6336007.16380.800.04120.61454.556474.211345.0226.80288.9230903.54273.360.04010.60334.490084.812965.8223.45284.6530446.84292.400.04420.64554.483593.59454.6205.43261.7027992.34250.240.04480.65094.4470105.113777.1

8、193.94247.0626426.57227.120.04560.65884.4220七、实验结果分析及思考题回答1、绘制l～Re曲线图lg(100l)lg(Re)从上图可见，