【2017年整理】实验四：直管阻力、局部阻力测定实验.docVIP

实验三 直管阻力、局部阻力测定实验 一、实验目的 二、实验原理 式中：Hf因沿程阻力造成的压头损失（m水柱）； P1-截面1-1处流体的压强（Pa）; P2-截面2-2处流体的压强（Pa）； 由于影响阻力损失的因素很多，为了减少变量和实验的工作量，也为了能将在实验室装置中用水所做实验的结果应用到其它物系中去，而使实验结果具有普遍意义，需要采用量纲分析指导下的实验研究方法。 影响流体流动时产生阻力损失的因素有以下几类； 流体的性质：密度ρ；粘度μ； 流体流动的几何尺寸：管径d，管长l，管壁的粗糙度ε； 流体流动的条件：流速u。 流体阻力损失 为这些因素的函数，即。 工程上计算流体流过直管的阻力损失，通常采用以下的公式： 可见λ为雷若数Re和管壁相对粗糙度的函数。它们之间的函数关系，只要用水作物系，在实验室规模的装置中进行有限量的实验即可确定。λ与Re及的关系一经确定后，就可计算任一的流体在管道中的流动阻力损失。 局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。流过一定长度的直管损失的能量，这个直管长度称为当量长度，用符号le表示。这样就可用直管阻力损失的计算公式来求算局部阻力损失。并且在管路计算时，可将管路中的直管长度与管件、阀门等的当量长度合并在一起计算。如果管路中直管长度为le，各种局部阻力的当量长度之和为，则流体在管路中流动时的总阻力损失为 局部阻力系数法：流体稳定流过某一管件或阀门时的阻力损失可用流体在管路中流动时动能倍数表示，这种计算局部阻力的方法，称为系数法。即 式中：-局部阻力造成的压头损失（m水柱）； ξ-局部阻力系数。 水的密度与粘度计算公式 密度： 式中：——水的平均温度 粘度： 式中：——水的平均温度 实验装置 四实验步骤 五实验数据记录及处理 序号 流量L/h） h1（mm） h1′（mm） △h1 h2（mm） h2′（mm） △h2 h3（mm） h3′（mm） △h3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1、数据记录表 t（水）=____℃ ]， ρ（水）=_____[kg/m3]，玻管内径=_____[mm]。 2、根据测得的直管阻力差，由公式计算出直管摩擦系数，然后在实验范围内取算术平均值。 3、由测得的局部阻力压差，由公式求局部阻力系数。然后在实验范围内，取算术平均值。 4、在双对数坐标纸上，绘出摩擦系数与雷诺Re的关系曲线，并进行讨论。 实验报告要求 实验原理 实验方法和步骤 实验数据记录及处理 举例计算过程 讨论实验结果 1