流体流动阻力测定实验.doc

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1、实验报告项目名称：流体流动阻力测定实验学院：专业年级：学号：姓名：指导老师：实验组员：一、实验目的1、学习管路阻力损失hf和直管摩擦系数l的测定方法。2、掌握不同流量下摩擦系数l与雷诺数Re之间的关系及其变化规律。3、学习压差测量、流量测量的方法。了解压差传感器和各种流量计的结构、使用方法及性能。4、掌握对数坐标系的使用方法。二、实验原理流体在管道内流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，会产生摩擦阻力。这种阻力包括流体流经直管的沿程阻力以及因流体运动方向改变或管子大小形状改变所引起的局部阻力。流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径

2、、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系：hf==（4-1）式中：直管阻力，J/kg；直管管径，m；直管阻力引起的压强降，Pa；直管管长，m；流速，m/s；流体的密度，kg/m3；摩擦系数。滞流时，λ=；湍流时，λ与Re的关系受管壁相对粗糙度的影响，即λ=。当相对粗糙度一定时，λ仅与Re有关，即λ=，由实验可求得。由式（4—1），得λ=（4-2）雷诺数Re=（4-3）式中流体的黏度，Pa*s测量直管两端的压力差和流体在管内的流速u，查出流体的物理性质，即可分别计算出对应的λ和Re。三、实验装置1、本实验共有两套装置，实

3、验装置用图4-2所示的实验装置流程图。每套装置中被测光滑直管段为管内径d=8mm，管长L=1.6m的不锈钢管；被测粗糙直管段为管内径d=10mm，管长L=1.6m的不锈钢管2、流量测量：在图1-2中由大小两个转子流量计测量。3、直管段压强降的测量：差压变送器或倒置U形管直接测取压差值。图4-2流体流动阻力测定实验装置流程图⑴—大流量调节阀；⑵—大流量转子流量计；⑶—光滑管调节阀；⑷—粗糙管调节阀；⑸—光滑管；⑹—粗糙管；⑺—局部阻力阀；⑻—离心泵；⑼—排水阀；⑽倒U管⑾⑾’—近端测压点；⑿⑿’—远端测压点；⒀⒀’—切断阀；⒁⒁’

4、—放空阀；⒂⒂’—光滑管压差；⒃⒃’—粗糙管压差；⒄—数字电压表；⒅—压差变送器四、实验步骤1、检查储水槽内的水位是否符合要求，检查离心泵的所有出口阀门以及真空表、压力表的阀门是否关闭。2、开总电源，在仪表面板上按变频器的“run”按钮启动变频电动机。3、在流量为零条件下，打开通向倒置U形管的进水阀，检查导压管内是否有气泡存在，以及U形管两边液柱是否水平。若U形管内液柱高度差不为零，则表明导压管内存在气泡，需要进行排气泡操作。排气泡的方法：打开管路的流量调节阀，排出导管内的气泡，再关闭流量调节阀，开大流量，旋开倒置U形管上部的放

5、空阀，当U形管内两液柱降至中间时马上关闭放空阀，检查液柱两边是否水平。4、测光滑管阻力时，关闭粗糙管截止阀，将光滑管截止阀全开，测粗燥管阻力则相反。5、用于测量直管段的压差，小流量时用倒置∪型管压差计测量，大流量时用差压变送器测量。应在最大流量（1000L/h）和零流量之间取值，测取12组数据。当流量小于100L／h时,测量5组数据，同时测取水箱水温。6、待数据测量完毕，关闭流量调节阀，按变频器“stop”按钮关闭电动机，关电源。五，实验过程原始记录（数据、图表、计算等）1、基本数据装置型号：直管管长：1.600m离心泵型号：粗

6、糙管内径：0.00790m光滑管内径：0.00790m流体密度：996.08流体温度（原始数据）：28.5流体黏度：83.131、实验数据记录表序号流量Q直管压差ΔpΔp流速uReλ　/（L/h)/kPa　　/mmH2O/Pa/(m/s)　　120　59.566.06.563.760.1131073.4140.0492240　57.370.212.9126.420.2272146.8280.0244360　56.080.024.0235.200.3403220.2410.0201480　33.295.562.3610.540.4

7、544293.6550.0294588　31.298.867.6662.480.4994723.0210.026462002.5　　　2500.001.13410734.140.019373006.0　　　6000.001.70116101.210.0206840010.3　　　10300.002.26821468.280.0199950015.9　　　15900.002.83526835.350.01961060022.5　　　22500.003.40232202.410.01931170029.2　　　29200.003.9

8、6937569.480.01841280038.5　　　38500.004.53642936.550.01861390047.9　　　47900.005.10348303.620.0182序号流量Q直管压差ΔpΔp流速uReλ　/（L/h)/kPa　　/mmH2