中国石油大学（华东）《流体力学》流动状态实验12

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1、中国石油大学（华东）流体力学一实验报告实验日期：2011年11月4日成绩:班级：储运09・1学号:09122117姓名:郭洪来教师:王连英同组者：柴凡寓、I实验三.流动状态实验一、实验冃的1•测定液体运动的沿程水头损失（打）及断而的平均流速（V）。2.绘制流态曲线（lg/i.-lgv）图，找出下临界点并计算临界雷诺数（R"的值。二、实验装置本室验的装置如图6-1所示。本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。图6-1流态实验装置1.稳压水箱:2.进水管;3.溢流管4.实验管路；5.压差计;6.流量调节阀7.口流管线;8.实验台；9.蓄水箱10.抽水泵;

2、11.出水管三、实验原理1•液体在同一管道屮流动，当速度不同时有层流、紊流两种流动状态。层流的特点是流体各质点互不掺混，成线状流动。紊流的特点是流体的各质点相互掺混，有脉动现象。不同的流态，其沿程水头损失与断面平均流速瑟关系也不相同。层流的沿程水头损失与断面平均流速的一次方成止比；紊流的沿程水头损失与断面平均流速的m（m=l.75-2.0）次方成正比。层流与紊流Z间存在一个过渡段，它的沿程水头损失与断面平均流速的关系与层流、紊流的不同。2.当稳压水箱一直保持溢流吋，实验管路水平放置且管径不变，流体在管内的流动为稳定流，此种情况卜•A点、B点的断面平均流速相等，即儿=冬。

3、这时从A点到B点的沿程水头损失存可由能量方程导Hh（1一6-1）〃《+?+舊）七+乡+知=h、一h2=A/?式中A,,h2分别为A点、B点的测压管水头，由压差计中的两个测压管读出。3.根据雷诺数判断流体流动状态。雷诺数Re的计算公式为：Re=—（1-6-2）V式中D---圆管内径；v---断面平均速度；V运动粘度。当ReRe；（上临界雷诺数）吋，为紊流，其屮Re；=4000〜12000。四、实验耍求1.有关常数：实验装置编号：No.9实验管内径：X1.0X102m；水温:&22.0°C；水的密度

4、：p=997.8kg/m3；动力粘度系数：u二0.9579x10—%®运动粘度系数：v=0.96xlQ-6m7so2.实验数据记录处理见表3-1。表3-1流动状态实验数据记录处理表次数%/(102m)爲/(10'2m)V/(10"n?)t/sQ/(10^m7sV/(10'2m/s)%/(1021Re157.116.397011.7582.55105.1640.810954.15266.847.395517.8153.6268.3119.57115.39370.157.893022.3441.6353.0312.35524.07471.863.395628.5033.54

5、42.738.54451.15573.067.995636.6926.0633.195.13457.56673.870.177035.1021.9427.953.72911.00773.970.575037.0020.2725.823.42689.79873.971.076038.2519.8725.312.92636.58974.071.774540.841&2423.242.32420.641074.272.460035.1317.0821.761.82266.381174.372.855035.2815.5919.861.52068.681274.473.3570

6、42.9713.2716.901.11760.231374.673.755853.6510.4013.250.91380.141474.774.156066.69&4010.700.61114.261574.874.335047.257.419.440.5982.941674.974.538266.375.767.330.4763.751775.074.734775.374.605.860.3610.93以第一组数据为计算实例:流量Q：970灯09护""11.75$-=82.55xl0_6m3-5_,流速*:3.14x0.012加2y红耳=翌=4x82.55x2八厂」0

7、5.16x10%訂开卩2jtD2%)A沿程水头损失％:hf=/?,—h2=57.1—16.3=40.8x10w雷诺数Re：=10954.15Du_0・01〃2X105.16xl0—2加・s“v0.96x10"加2-5_l3・要求:(l)在双对数坐标纸上绘制/2f-U关系曲线图人7关系曲线图如图1所示:hf/(1O-2W?)ht-u关系曲线图100.010.0O0A(19.86J.5)100.00■hTiTai丄VW.00v/(w2w.rl)(2)确定下临界点，找岀临界点速度吆，并写岀计算临界雷诺数Rq的过程。在图中找出下临界点如图中的A点