说明书-阻力实验

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1、阻力实验一、实验目的1、了解实验所用到的实验设备、流程、仪器仪表；2、了解并掌握流体流经直管和阀门引起的阻力损失及阻力系数（直管摩擦系数入与局部阻力系数E）的测定方法及变化规律。并将入（E）少Re的关系标绘在双对数坐标上。3、了解不同管径（相同材质，即相同绝对粗糙度）的直管入与Re的关系；4、掌握差压传感器的正确应用。二、实验基本原理1、流体在管内流量及Re的测定：木实验采用涡轮流量计肓接测出流最q［m7h］：u=4g/（3600*龙［m/s］A式屮：d、P、U—管内径［m］、流体在测量温度下的密度和粘度［Kg/if］、［PaS］2、直管摩擦阻力损失APoAf及摩擦阻力系数入的测定流体在管路中

2、流动，由于粘性剪应力的存在，不可避免的会产生机械能损耗。根据范宁（Fanning）公式，流体在圆形直管内作定常稳定流动时的摩擦阻力损失为：叽广4号［Pa］式中：I——沿直管两测压点间距离，m；入——直管摩擦系数，无因次；由上可知，只要测得APor即可求出直管摩擦系数2。根据柏努里方程知：当两测压点处管径一样，H保证两测压点处速度分布正常时，所示压差读数既为流体流经两测压点处的直管阻力损失APoro-2••d"—7P•讨•I式中：△p倒U管压差计读数，［Pa］以上既是无论対粗糙管、近似光滑管以及不同相対粗糙度的直管，其肌力损失AP、阻力系数入的测定，以及随Re的变化规律的方法。3、阀门局部阻力损

3、失厶円、及其阻力系数©的测定流体流经阀门时，由于速度的人小和方向发生变化，流动受到阻碍和干扰，出现涡流而引起的局部阻力损失为：pu~~T"[Pa]式中：C——局部阻力系数，无因次。对于测定局部管件的阻力如阀门，其方法是在管件前后的稳定段内分别有两个测压点。按流向顺序分别为1、2、3、4点，在1-4点和2・3点分别连接两个差压传感器，分别测出压差为APm、AP23。必须保证各测压点速度分布正常且1・4点间的直管长度是34点间2倍。在2-3列BNL方程（2-3间直管长为L）P2-P3=(P8z2+-Jpg++弘卩/23上式屮，由于2、3点管径一样，管了水平放置，位能与动能项可消除；而总能耗可分为直

4、管段阻力损失aPf23和阀门局部阻丿J损火aPJ,因此上式可简化为：△〃23=S怦+环f*同理在1-4列BNL方程（1-4间直管长为2L）△皿=V/14+△〃/=2Ap/23+炳**以上*和和式联立解得：=2Ap23-Ap14则局部阻力系数为：§=2・（2切23：3

5、4）pu三、实验装置流程实验装置示意图如下。离心泵、循环水池、管道及架了等均为不锈钢材质。工作流体为水。其流程为：环水池一离心泵一调节阀一各测量竹段一涡轮流量计一循环水池。有关设备仪表参数：离心泵：材质为全不锈钢，型号：ISW40—125型，1.5Kw,H=20m循环水池：70（）X440X400（长X宽X高）涡轮流屋计：LWGY

6、-150.6-6m3/h液晶显示差压传感器：1151型4—20mA输出，测屋范围9999Pa［2个］差压显示表：万讯，多功能数显表，显示粹度10Pa［2个］温度传感器：PtlOO航空接头温度显示表：万讯，数显，显示精度（）.1°C细管测量段尺寸：4）19X1.5内径4）16,不锈钢，测点长1000mm粗管测量段尺寸："25X2.5内径"20,不锈钢，测点长1000mm阀门测量段尺寸：（l）25X2.5内径420全开铜闸阀；总尺寸：2300X440X1750（长X宽X高）本实验消耗和水电配置设施：自来水；电负荷:1.5Kw四、实验方法步骤与注意事项1、熟悉：按事先（实验预习时）分工，熟悉流程，搞

7、清各压差传感器的作用。2、检查：检杳各阀是否关闭。3、开车：启动离心泵（检查三相电及泵是否正转动）。开启流虽计电源。4、排气：（1）排气过程打开调节阀F4到最大。分别打开Fl、F2、F3,打开各管路上的测压点阀，打开2个差压传感器上的排气放水阀，约1分钟，观察引压管内无气泡，关闭差压传感器上的放水阀，分别各测压点阀，分别关闭Fl、F2、F3,关闭调节阀F4o三根管流量为0o此吋观察压差1和压差2的读数是否在卜0.02〜0.02］KPa之间，若不在需要调节差压传感器上的零点，此一般由教师完成。或分别记录此时的差压显示，作为系统误差，在计算时减去即对。注意：系统内空气是否排尽是正确进行本实验的关键

8、操作。5、测量：无论先测定那根管路均可，现已测量最上细悸为例：（1）开启F1,逐渐开启调节阀F4,根据以下差压1上的读数进行调节。⑵记录数据，然后再调节F4。直到最大。（3）此管做完后，关闭F4,关闭F1然后可以做其它管路。测虽说明：为了取得满意的实验结果，必须考虑实验点的布置和读数精度。（1）在每定常流量下，应尽屋同步地读取各测量值读数。包括流量、压差读数。（2）每次改变流量，应以压差计读数AP