流动状态的实验报告.doc

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1、中国石油大学（华东）流体力学实验实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验六、流动状态实验一、实验目的1.测定液体运动时的沿程水头损失及断面的平均流速；2.绘制流态曲线图，找出下临界点并计算临界雷诺数的值。二、实验装置流动状态室验的装置如图1-6-1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1-6-1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.回流管线；8.实验台；9.蓄水箱；10.抽水泵；11.出水管三、实验原理1.液体在同一管道中的流动，当速度不同时有层流、紊流两种流动

2、状态。层流的特点是流体各质点互不掺混，成线状流动。在紊流中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的关系也不相同。层流的沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比；紊流的沿程水头损失与断面平均流速的次方成正比。层流与紊流之间存在一个过渡区，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时，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，此种情况下。那么从点到点的沿程水头损失为，可由流量方程导出：分别是点、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。雷诺数的计算公式

3、为：-圆管内径；-断面平均速度；-运动粘度系数当（下临界雷诺数）为层流，；当（上临界雷诺数）为紊流，之间。四、实验要求1．有关常数：实验装置编号：No.5实验管内径：D=1.0×10-2m；水温：T=17.0℃；水的密度：=998.8kg/m3；动力粘度系数：=1.0828×10Pas；运动粘度系数：=1.0841×10m2/s。2．实验数据记录处理见表6-1。表6-1流动状态实验数据记录处理表次数/s160.630.597514.2568.4287.1230.18035.82265.746.499518.5653.6168.2619.36296.30369.357.

4、395023.1241.0952.32124825.88471639602933.1042.1583887.89572.467.391034.5326.3533.555.13095.18673.169.469029.9423.0529.343.72706.68773.169.873031.9722.8329.073.32681.76873.270.375033.522.3928.512.92629.40973.270.974034.4721.4727.332.32521.341073.371.479039.7819.8625.291.92332.401173.5727

5、3541.2517.8222.691.52092.681273.772.555035.915.3219.511.21799.321374.273.452047.9710.8413.800.81273.131474.373.752566.387.9110.070.6928.891574.373.833548.546.908.790.5810.561674.47432550.476.448.200.4756.291774.474.133054.976.007.640.3705.06181920选取第二组数据写出计算实例如下:已知:;=;;;;;3．要求：（1）在双对数坐标

6、纸上绘制关系曲线图（2）确定下临界点，找出临界点速度，并写出计算临界雷诺数的过程。通过观察曲线，看到第七和第八个实验点之间是直线发生了弯曲，则下临界点速度五、实验步骤1.熟悉仪器，打开水泵开关启动抽水泵；2.向稳压水箱充水，使液面恒定，并保持少量溢流；3.在打开流量调节阀前，检查压差计液面是否齐平。若不平，则须排气。4.将流量调节阀打开，直到流量最大；5.待管内液体流动稳定后，用量筒量测水的体积，并用秒表测出时间。记录水的体积及所用的时间，同时读取压差计的液柱标高；6.然后再调小流量。在调流量的过程中，要一直观察压差计液面的变化，直到调至合适的压差。再重复步骤5，共测

7、17组数据；7.测量水温，利用《水的密度和粘度表》（见附录B）查出动力粘度和密度；8.关闭水泵电源和流量调节阀，并将实验装置收拾干净整齐。六、注意事项1.在实验的整个过程中，要求稳压水箱始终保持少量溢流。2.本实验要求流量从大到小逐渐调整，同时在实验过程中针形阀不得逆转。3.当实验进行到过渡段和层流段时，要特别注意针形阀的调节幅度一定要小，使流量及压差的变化间隔小。4.实验点分配要合理，在层流段、紊流段各测5个点，在过渡状态测6-8个点。七、问题分析1．液体流动状态及其转变说明了什么本质问题？答:液体流动状态有紊流和层流，层流时，液体质点互不掺混，呈