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流体流动阻力的测定 实验目的 了解测定流体流经直和管件时的阻力损失的实验组织方法及测定摩擦系数的工程意义； 学会用因次分析法解决工程实际问题； 学会压差计、流量计的使用方法以及了解管路中各个管件、阀门的作用。 实验原理 由于流体粘性的存在，流体在流动过程中会产生流体间的摩擦，从而导致阻力损失。层流时的阻力损失的计算式是由理论推导得到的；湍流时由于情况复杂得多，未能得出理论式，但可以通过实验研究，获得经验的计算式。 =λ 即λ =f（，） 2、因次分析法规划实验 各种管件或阀门处都会产生局部阻力损失。局部阻力损失的计算有两种近似的方法：阻力系数法及当量长度法。阻力系数法近似认为流体通过某一管件或阀门的局部阻力损失服从平方定律，用流体在管路中的动能系数来表示，即 hf==ζ 实验流程图 实验装置如图3-1，压差的测量采用压差传感器或U型压差计，流量的测量采用涡轮流量计。直管两测压点之间的距离为3m，光滑管内径为28mm，粗糙管内径为26.6mm，局部阻力管段内径为32mm。 图3-1 实验内容 （1）测定流体在不同材质和的直管中流动时的阻力摩擦系数λ，在双对数坐标纸绘出λ和Re之间的关系； （2）测定流体通过阀门或90o弯头时的局部阻力系数。 五、实验步骤 1. 关闭控制阀，打开光滑管管路上2 个压差变送器的平衡阀，打开光滑管引压阀、光滑管切换阀、弯头引压阀，关闭其它所有阀，打开引水阀，灌泵，放气，然后关闭。 2. 启动泵，系统排气。 (1)总管排气：先将控制阀开至最大然后再关闭，重复三次，目的为了使总管中的大部分气体被排走，然后打开总管排气阀，开至最大后再关闭，重复三遍。 (2)引压管排气：依次对4个放气阀进行排气，将阀门开、关重复三次。 (3)压差计排气：关闭2个平衡阀，重复上述（2）步骤。 3. 将控制阀开至最大，读取流量显示仪读数Qmax，然后关至压差显示值约为0.2Kpa～0.3Kpa时，再读取流量显示仪读数Qmin，在Qmin和Qmax二个读数之间布15个点，读取数据。 4.关闭光滑管切换阀。打开粗糙管管路上2 个压差变送器的平衡阀，打开粗糙管引压阀、粗糙管切换阀、阀门引压阀。 5.粗糙管系统排气步骤同2的（2）、（3）。 6.粗糙管系统流动阻力的测定同光滑管，重复步骤3。 7.实验结束后，关闭控制阀。 六、实验原始数据记录及处理 1．一次性原始数据记录 l=2m，d=21mm，d局=32mm，T= 26.8OC ρ水=994.79kg/m3 μ=76.3078*10-5Pa/S 如果试验中温度变化，相应参数应有体现 2.实验数据记录及处理表 光滑管（弯头）实验原始数据 　 实验次数 流量L/S 光滑管压差KPa 弯头压差KPa 温度℃ 1（max） 3.10 17.53 6.20 26.8 2(min) 0.24 0.24 0.04 32.9 3 2.88 15.48 5.37 32.9 4 2.64 13.21 4.50 32.9 5 2.40 11.22 3.79 33.0 6 2.23 9.85 3.31 33.0 7 2.02 8.22 2.71 33.1 8 1.84 7.05 2.31 33.1 9 1.65 5.78 1.85 32.9 10 1.39 4.25 1.35 32.9 11 1.23 3.53 1.09 33.0 12 0.99 2.45 0.72 33.0 13 0.78 1.60 0.45 33.0 14 0.54 0.86 0.24 33.0 15 0.35 0.44 0.11 33.0 16 0.28 0.33 0.07 33.2 　 平均温度℃ 32.6 给出公式，及使用参数 流速=流量/(πd2/4) Re= 阻力系数λ= 阻力J/Kg= 局部阻力J/K= ρ水=994.79kg/m3 μ=75.854*10-5Pa/S 　 　 　 光滑管（弯头）实验数据处理 　 　 　 实验次数 流速m/s Re 阻力J/Kg 阻力系数λ 局部阻力J/K 阻力系数ζ 1（max） 5.0346 184875.565 17.6218 0.0130 6.232471175 0.49176 2 4.6773 171755.363 15.5611 0.0133 5.398124227 0.49349 3 4.2876 157442.416 13.2792 0.0135 4.523567788 0.49214