流体流动阻力及离心泵特性曲线测定流体流动阻力及离心泵特性曲线测定 一．实验目的： 1.通过实验学习直管阻力、直管摩擦系数的测定方法，理解并掌握流体流经直管时摩擦系数与雷诺数 Re 的关系。 2.学习局部阻力、局部阻力系数 ζ 的测定方法。 3.通过实验理解离心泵的工作原理和操作方法，加深对离心泵性能的了解。 4.掌握管路特性曲线的测量方法。 二．实验原理： 1.流体流动阻力 流体在管路中流动时，由于内摩擦力和涡流的存在，不可避开的引起能量的损失。 其损失主要有直管阻力损失和局部阻力损失。 （1）直管阻力损失 流体在水平等径直管中稳定流动时，其阻力损失为： hf= ΔPf/ρ=(p1-p2)/ρ=λ(L/d)(u2/2) (3-1) λ=2dΔPf/ρLu2 (3-2) 式中 hf——单位质量流体流经 Lm 直管的机械损失，J/kg; 流体流经 Lm 直管的压降，Pa； λ——直管阻力摩擦系数，量纲为 1； d——直管内径，m； ρ——流体密度，kg/m3 L——直管长度，m； u——流体在管内流动的平均流速，m/s。 层流时， λ=64/Re (3-3) Re=duρ/μ (3-4) 式中 Re——雷诺数，量纲为 1； μ——流体黏度，Pa*s。 湍流时 λ 既随雷诺数 Re 变化，又随相对粗糙度（ε/d）变化，情况比较复杂，需由实验确定。 由式（3-2）可知，欲测定 λ，需确定 L、d、ρ、μ,并测定 ΔPf、u 等参数。L、d 为装置参数（表格中给出)，ρ、μ 通过测定流体温度，再查相关手册而得，u 可通过测定流体流量，再由流量方程计算得到。采纳 U 形管液柱压差计得： ΔPf=（ρ0-ρ）gR (3-5) 式中 R——柱液高度，m； ρ0——指示液密度，kg/m3 根据实验装置结构参数 L、d，指示液密度 ρ0，流体温度 t（用于查取流体物性 ρ、μ）及实验时测定的流量 Vs、液柱压差计得读数 R，再通过（3-5）确定ΔPf、式（3-2)确定 Re,用式（3-2）求取 λ，再将 Re 和 λ 的关系绘制在对数坐标图上，从而揭示出不同流动形态的 λ——Re 关系。 （2）局部阻力损失 局部阻力损失是流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变而引起的机械能损失。通常有两种计算方法，即当量长度法和阻力系数法。 ①当量长度法 将流体流过某管件或阀门时所造成的机械能损失折合成与某一长度的同径管道所产生的机械能损失相当，该折合的管道长度称为当量长度，用符号 Le 表示。这样就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损失，而且在管路计算时可将管路中...
