流体流动阻力测定实验

实 验 报 告 项目名称：流体流动阻力测定实验 学 院： 专业年级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 实验组员： 一、实验目的 1 、学习管路阻力损失 h f 和直管摩擦系数的测定方法。 2 、掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数 Re 之间的关系及其变化规律。 3 、学习压差测量、流量测量的方法。了解压差传感器和各种流量计的结构、使用方法及性能。 4 、掌握对数坐标系的使用方法。 二、实验原理 流体在管道内流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，会产生摩擦阻力。这种阻力包括流体流经直管的沿程阻力以及因流体运动方向改变或管子大小形状改变所引起的局部阻力。 流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系： hf = fP=22udl （4-1） 式中： fh直管阻力，J/kg； d直管管径，m ； p直管阻力引起的压强降，Pa； l直管管长，m； u流速，m / s； 流体的密度，kg / m3； 摩擦系数。 滞流时，λ= Re64；湍流时，λ与Re 的关系受管壁相对粗糙度d的影响，即λ= )(Re, df。当相对粗糙度一定时，λ仅与Re 有关，即λ=(Re)f，由实验可求得。 由式（4—1），得 λ=22uPldf （4-2） 雷诺数 Re =ud （4-3） 式中流体的黏度，Pa*s 测量直管两端的压力差 p 和流体在管内的流速u，查出流体的物理性质，即可分别计算出对应的λ和Re。 三、实验装置 1、本实验共有两套装置，实验装置用图 4-2 所示的实验装置流程图。每套装置中被测光滑直管段为管内径d=8mm，管长L=1.6m 的不锈钢管；被测粗糙直管段为管内径d=10mm，管长L=1.6m 的不锈钢管 2、 流量测量：在图 1-2 中由大小两个转子流量计测量。 3、 直管段压强降的测量：差压变送器或倒置 U 形管直接测取压差值。 图4-2 流体流动阻力测定实验装置流程图 ⑴—大流量调节阀；⑵—大流量转子流量计；⑶—光滑管调节阀；⑷—粗糙管调节阀；⑸—光滑管；⑹—粗糙管；⑺—局部阻力阀；⑻—离心泵；⑼—排水阀；⑽倒 U 管⑾⑾’—近端测压点；⑿⑿’—远端测压点；⒀⒀’—切断阀；⒁⒁’—放空阀；⒂⒂’—光滑管压差；⒃⒃’—粗糙管压差；⒄—数字电压表；⒅—压差变送器 四、实验步骤 1、检查储水槽内的水位是否符合要求，检查离心泵的所有出口阀门以及真空表、压力表的阀门是否关闭。 2、开总电源，在仪表面板上按变频器的“r...