1中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：李成华同组者：实验六、流动状态实验一、实验目的1．测定液体运动时的沿程水头损失（fh）及断面的平均流速；2．在双对数坐标上绘制流态（fh—v）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。本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。在图1-6-1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.试验管路；4.试验管路；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2三、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。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=1.75~2)。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：221122f12121212()()22()()pvpvhzzggppzzhhhh1、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（ReynoldsNumber）判断流体流动状态。雷诺数的计算公式为：DvReD—圆管内径；v—断面平均速度；—运动粘度系数当cReRe（下临界雷诺数）为层流，cRe=2000~2320；当cReRe（上临界雷诺数）为紊流，cRe=4000~12000之间。四、实验要求1．有关常数：实验装置编号：No.10实验管内径：D=1.0cm；水温：T=20.4℃；水的密度：=0.998125g/cm；动力粘度系数：=0.993mPas；运动粘度系数：=9.949×10-3cm2/s。2、以表1-6-1中的任意一组数据为例，写出计算实例（包含计算公式、数据及结果）。（1）沿程水头损失：fh=h1-h2=56.4-15.4=41.0(cm)（2）运动粘度系数：=μ/ρ=0.993÷998.125=9.949×10-3(cm2/s)（3）流量：Q=V/t=965÷12.19=79.16(ml/s)（4）断面平均速度：v=4Q/πD2=(4×79.16)÷(3.14×12)=100.84(cm/s)3（5）雷诺数：Re=vD/ν=100.84×1÷9.949×10-3=106263．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/cmh2/cmV/mlt/sQ/ml/sv/cm/shf/cmRe156.415.496512.1979.16100.8441.0010626.44265.946.395018.1052.4966.8619.607045.46368.955.798023.2842.1053.6313.205650.76471.363.490528.6631.5840.237.904238.74572.366.996537.5025.7332.785.403454.30672.969.777535.4121.8927.883.202937.92772.970.175035.3121.2427.062.802851.20873.371.376041.0418.5223.592.002485.82973.471.876045.2216.8121.411.602256.041073.972.873565.5711.2114.281.101504.691173.973.056053.9710.3813.220.901392.841274.173.554568.607.9410.120.601066.441374.373.8545106.415.126.520.50687.511474.373.9550131.094.205.340.40563.191574.374.0550180.323.053.890.30409.43161718192044、在双对数坐标纸上绘制fhv的关系曲线图5、确定下临界点，找出临界点速度cv，并写出计算临界雷诺数cRe的过程。cv=21.41(cm/s)cRe=vD/ν=21.41×1÷9.949×10-3=2256.0五、实验步骤填空正确排序（4）．将流量调节阀打开，直至流量最大；（1）．熟悉仪器，打开开关12启动抽水泵；（8）．关闭水泵电源和流量调节阀，并将实验装置收拾干净整齐。（5）．待管内液体流动稳定后，用量筒量测水的体积，用秒表测出时间。记录水的体积及所用(2)．向稳压水箱充水使液面恒定，并保持少量溢流；(7)．测量水温，利用水的粘温表（见附录B)查出动力粘度系数、；(3)．在打开流量调节阀前，检查压差计液面是否齐平。若不平，则须排气；的时间，同时读取压差计的液柱标高；(6)．然后再调小流量。在调流量的过程中，要一直观察压差计液面的变化，直到调至合适的压差。再重复步骤5，共测18组数据；六、注意事项51、在实验...
