中国石油大学(华东) 流体力学实验流动状态.docVIP

中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告 实验日期： 2013.5.13 成绩： 班级： 海油1102班 学号：名： 张家林 教师： 李成华 同组者：刘佳林 谢天 实验六、流动状态实验 一、实验目的．）及断面的 平均流速（v）； 2．—）曲线图，找出下临界点并计算 雷诺数（）的值。 二、实验装置本室验的装置如图所示。-1横线上正确填写实验装置各部分的名称 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-试验台；9-蓄水箱； 10-抽水泵；11-出水管； 三、实验原理 填空 1．液体在同一管道中流动，当速度不同时有层流、紊流两种流动状态。层流的特点是质点互不掺混，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，其沿程阻力水头损失与断面平均速度的关系也不相同。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速度的m次方成正比 (m=1.72~2.0) 。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v1=v2。那么从A点到B点的沿程水头损失为hf，可由能流量方程导出： h1、h2分别是A点、B点的测压管水头，由压差计中的两个测压管读出。 3．雷诺数（Reynolds Number）判断流体流动状态。雷诺数的计算公式为： —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，=2000~2320； 当（上临界雷诺数）为紊流，=4000~12000之间。 四、实验T= 19 ℃； 水的密度：= 998.43 kg/cm3； 动力粘度系数：=1.0299mPas； 运动粘度系数：= 1.032×10-2 cm2/s。 2、以表1-6-1中的任意一组数据为例 ，写出计算实例。 （1 ）水头损失：=|h1-h2|=64.1-43.8=20.3(cm) 运动粘度系数： =/=1.0299×10^-1/(998.43×10^-3)= 1.032×10-2 cm2/s （3）流量：= V/t=905/15.75=57.46 ml/s （4）断面平均速度：v=Q/A=57.46/7.85×10-5 =73.198 cm/s （5）雷诺数：=0.01×73.198×10-2/（1.032×10-6）= 7092.81 3．实验数据记录处理见表1-6-1。 表1-6-1 流动状态实验数据记录处理表 次数 h1/cm h2/cm V/ml t/s Q/ml/s v/cm/s hf/cm Re 1 55.3 18.9 925 11.29 81.93091 104.3706 36.4 10118.14 2 64.1 43.8 905 15.75 57.46032 73.19786 20.3 7092.816 3 68.1 55.9 890 20.66 43.07841 54.87696 12.2 5317.535 4 70.7 63.7 920 28.8 31.94444 40.69356 7 3943.174 5 71.6 66.5 930 34.85 26.6858 33.99464 5.1 3294.055 6 72.3 68.4 715 31.03 23.04222 29.35314 3.9 2844.297 7 72.6 69.8 755 36.38 20.75316 26.43715 2.8 2561.739 8 72.9 70.9 760 41.78 18.19052 23.17264 2 2245.411 9 73.1 71.6 770 48.68 15.81758 20.14979 1.5 1952.499 10 73.4 72.3 765 60.06 12.73726 16.22581 1.1 1572.269 11 73.5 72.7 575 55.75 10.3139 13.13873 0.8 1273.133 12 73.7 73.1 595 75.75 7.854785 10.0061 0.6 969.583 13 73.7 73.2 560 80.32 6.972112 8.881671 0.5 860.627 14 73.9 73.5 555 110.93 5.003155 6.373446 0.4 617.582 15