华北理工《矿井通风与安全》实验指导03通风管道λ系数测定.docVIP

PAGE 1 实验三 通风管道λ系数测定 一、实验目的及内容 通风管道系数测定，要求学生完成一种粗糙度下，雷诺数，系数间的定量测定。该实验验证紊流状态下，阻力系数不变。 要求有数据计算过程。 二、实验方法及仪器 1．实验方法 该实验布置见图5，本实验要求做出1条曲线（），测定摩擦阻力，计算对应的系数（整流格阻力忽略不计），调节出口闸门开度，调节风量，改变值。 该实验每台设备一组学生，用1，3测点。 2．每组仪器 YYT斜管压力计，1台；皮托管，2支；胶管，3支。 3．实验步骤 （1）将仪器调平、调零。选择倾斜系数（YYT）。 （2）皮托管头与风管中线重合，全压孔朝向风流。 （3）用胶管按图5连接仪器与皮托管。 （4）将出风口闸门全开（此时风量最大）。 （5）开动风机，读取测定段静压差、及动压（曲线第一点数据）。 （6）将出口闸门调到第二位置，重复前项测定（曲线第二点数据）。每次调小风量（关闭闸门），要适度。以保测点良好分布。 （7）依次类推，一条曲线测6个点（共6组静压差及动压数据）。 三、实验要点 每台设备一组学生，统一指挥，要互相配合。 四、计算公式 （1）测定段摩擦阻力，水柱。 由于1，3两断面面积相等，平均动压相等，因此上式中第二项为零，又1，3两点处同一水平，第三项也等于零；所以（）实际上就等于。 （2）风管风量 由所测动压求算（见实验二） （3）计算摩擦风阻 式中 ——测定段摩擦阻力，帕； ——风管风量，米3/秒。 （4）摩擦阻力系数 式中 ——风管摩擦阻力系数，牛·秒2/米4； ——风管摩擦风阻牛·秒2/米8； P ——风管周界（P =0.6米）； L——测定段风管长度（L=1米）； S——风管有效断面积（S=0.027米2）。 （5）达西系数 （采矿专业） 式中 ——达西系数； ——空气密度（=1.293Kg/米3）； ——风管摩阻系数，牛·秒2/米4； ——风管内径（=186毫米）米。 （6）雷诺数 式中 ——风管内平均风速，米/秒； ——风管内径，米； ——流体粘性运动系数（=15·10-6），米2/秒。 （7）平均风速 式中 ——风管内平均风速，米/秒； ——风管风量，米3/秒； S——风管断面积（S=0.027米2）。 图5 通风管通道系数测定 （五）实验图表 表3 风管系数测定记录 测次 静压（差） 风 量 摩擦 阻力 摩擦 风阻 摩阻 系数 达西 系数 雷诺数 仪器 倾斜系数 读数 (毫米) 压力差 （帕） 仪器 倾斜系数 读数 (毫米) 压力差 （帕） 风量 (米3/秒) 平均风速 (米/秒) 1 2 3 4 5 6 7