流体流动阻力测定的实验一、实验目的及任务 1 ．学习直管摩擦阻力Δ Ρ?、直管摩擦系数λ 的测定方法。 2．掌握直管摩擦系数λ 与雷诺数 Re和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。 3．掌握局部摩擦阻力Δ Ρ?、局部阻力系数ζ 的测定方法。4．学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。二、基本原理流体在管路中流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，不可避免地会引起流体压力损耗。这种损耗包括流体在流动时所产生的直管阻力损失和局部阻力损失。1. 直管阻力损失流体流过直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可用下式表示22udlhf（1-1）式中d管径， m；l管长， m；u流速， m / s；摩擦系数。在一定的流速下，测出阻力损失，按下式即可求出摩擦系数22uldhf（ 1-2）阻力损失hf 可通过对两截面间作机械能衡算求出2(2121)21uuppgzzh f（1-3）对于水平等径直管，z1=z2，u1=u2，上式可简化为ffppph21（1-4）式中p1-p2—两截面的压强差，Pa；流体的密度， kg/m3fp两截面的压强差，Pa。由式（ 1-4）可知，对于水平等径直管只要测出两截面上静压强的差即可算出hf。两截面上静压强的差可用压差计测出。流速由流量计测得，在已知管径d 和平均流速u 的情况下，只需测出流体的温度t，查出该流体的密度ρ 和黏度 μ ，则可求出雷诺数Re，从而得出流体流过直管的摩擦系数λ 与雷诺数 Re 的关系。2.局部阻力损失阀门、突然扩大、突然缩小、弯头、三通等管件的局部阻力系数可用下式计算)2(2uh f（1-5 ）三、实验装置流程和主要设备1. 实验装置流程流体流动阻力实验流程如图1-1 所示。图 1-1 流动阻力实验流程示意图1- 水箱； 2- 离心泵； 3、 4- 放水阀； 5、13- 缓冲罐； 6- 局部阻力近端测压阀；7、15- 局部阻力远端测压阀； 8、 20- 粗糙管测压回水阀；9、19- 光滑管测压阀；10- 局部阻力管阀；11-U 型管进水阀； 12-压力传感器； 14- 流量调节阀； 15 、16- 水转子流量计；17- 光滑管阀； 18- 粗糙管阀； 21- 倒置 U型管放空阀； 22- 倒置 U型管； 23- 水箱放水阀； 24- 放水阀；2. 被测光滑直管段：管径 d— 0.008m；管长 L— 1.69m；材料—不锈钢管被测粗糙直管段：管径 d — 0.010m；管长 L— 1.69m；材料—不锈钢管被测局部阻力直管段: 管径 d — 0.015m；管长 L — 1.2m；材料—不锈钢管3．压力传感器 : 型号 :LXWY 测量范围 : 200 KPa 4...
