流体流动阻力测定给学生的-白净.ppt

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1、直管阻力系数λ与局部阻力系数ζ的测定实验白净一、实验目的二、实验装置流程三、实验原理四、实验操作五、实验报告要求六、有关问题解释四、实验操作1、启动（开车）●—全关，○—全开⑴泵启动：出口阀●→平衡阀○→启动泵→出口阀○。若有水流出，说明泵已经正常启动。然后进行压差计排气：⑵排气：平衡阀○[约2分钟]→平衡阀●→出口阀●。若U形管内水银面平齐，说明管路气已排净，可以进行以下数据测量：2、数据测量⑴数据测量点分布按直管压差计读数进行：[应成倍增加]直管压差计：ΔP0[HgPa]=100,200,400,800,1600,3200,最大⑵所测量原始数据：实验装置套数：水温=水箱截

2、面积=直管数据：管长l=管径d=局部数据：管长l1=管长l2=管径d1=管径d2=具体表格见实验讲义。3、停车测量数据完毕后，关闭出口阀，开启压差计平衡阀，停泵。五、实验报告——要求1、一周后完成上交学习委员收齐，并按组排，送到实验室；晚交者自己送到实验室。2、条理应清楚，报告应整洁；3、实验结果的表达方式数据表格、图一组可以一样，可以打印。4、对分析讨论的要求表格坐标图公式回归分析讨论1、实验结果的表格表示⑴数据表格见讲义，为竖表；⑵因为是竖表，每一竖栏中的数据精度（小数点后位数）是一样的，为醒目规范，要求小数点位置应上下（相对）照齐；⑶注意表头单位，数量级的正确表达；表格中

3、Re用科学记数法表示，在表头中的数量级要表达正确：如：Re=35823化为：Re=3.58×104在表格中应表示为第一、二种，其它均错！种类一√二√三×四×五×表达形式Re×10-4Re(×104)Re×104Re(×10-4)Re/104表格中数据3.583.583.583.58所表示的数据3.58×1043.58×1043.58×10-43.58×10-4不规范“/”表示表头中符号与单位之间的分隔符号。如：P/[Pa]2、实验结果的坐标图示⑴λ—Re曲线在双对数坐标纸上标出直管阻力系数λ与Re的关系曲线；⑵ζ—Re曲线在半对数坐标纸上标出局部阻力系数ζ与Re的关系曲线

4、；⑶曲线画法①标坐标轴刻度：直角坐标刻度不能太疏也不能太密，应根据有效数字位（即仪表的精度）数确定。对于对数坐标，具体一个数量级内的刻度位置是已经定好了，只是标明数量级即可。②标实验点：用“+”、“×”、“⊙”标点，而不用“·”标点，否则看不清。③画线：根据标好的点，从中间画一条光滑曲线。不能画折线。Reλ3、实验结果的第3种表达形式——公式表达（不要求）对实验结果往往需要回归出其函数具体关系，以便于进一步分析研究。目前我们实验所接触的大部分是一元线形回归，一般采用最小二乘法进行回归。对回归结果（既实验结果）进行评价，一般采用统计分析中的复相关系数R（简称拟合精度）

5、和F统计量（方差比，简称F检验）来评价。拟合精度R：0≤

6、R

7、≤1，

8、R

9、越接近1说明回归结果越好，实验精度越高。而

10、R

11、值低并不能说明该数据不存在函数关系，只是对这种函数不合适而已。究竟R值为多少时这种函数关系才有多大把握成立，可用R的显著性检验来衡量。F检验值：F值越大越好，但究竟F值达到多少为合适，可用F的显著性检验来衡量。实验结果的分析讨论应对本实验结果进行如下分析讨论：1、直管阻力系数λ与流量Re关系：⑴流量↑，直管阻力损失ΔPf如何？⑵流量↑，λ如何？⑶解释层流区、湍流区、阻力平方区，本实验处于什么区？⑷有无绝对光滑管？解释“水力学光滑管”？2、局部阻力系数ζ与流量

12、Re关系：⑴流量↑，ζ如何？⑵讨论阀门关小（或开大）的ζ变化情况。3、误差分析：⑴本实验是如何用误差分析方法具体指导流量测定的；⑵对实验结果λ进行误差分析：六、有关问题解释1、有关设备、操作方面2、有关双对数坐标3、有关直管λ—Re—ε/d关系图（摩迪图）4、有关一些基本概念一些操作问题1、为何启动、关停离心泵时，应先关闭出口阀？须流量为0启动（不怕憋坏）[启动功率（电流）最小，避免烧坏电机]；须流量为0后再停泵[防止倒流形成水锤而损坏叶轮]。2、为何要进行排气，如何排气？U形压差计的连接引压管中存有许多气泡，若不排净，势必会影响U型压差计的读数。因此，在测量前须排气。排气是

13、靠两测压点的压差，必须打开平衡阀，使水从引压管中流过，以带走其内气体。所以，排气时，必须打开平衡阀，尽量使管内流量较大而开大泵出口阀。在排气时，U形管内仍有一定的压差读数，其乃平衡阀两端的压差。是否排气完毕，需要检验。关闭平衡阀，关闭出口阀，此时两测压点的阻力损失应该为0，若U形管内液面平，说明气已排尽，否则需重新排气操作。3、各上、下游测压点必须保证有一定稳定段距离：因为BNL方程要求各点处速度分布必须达到正常，既在各测量点不能出现旋涡紊流等现象，本实验需BNL方程解决问题，因此必须满足