重大流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)5(沿程水頭損失)

1、流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)報告 開課實(shí)驗(yàn)室： 2011 年 5 月16 日學(xué)院年級、專業(yè)、班姓名成績課程名稱流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名 稱沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師教師評語教師簽名：年 月 日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深理解圓管層流和紊流的沿程水頭損失隨流速變化的規(guī)律；2、掌握管道沿程水體損失的測量方法；3、掌握管道沿程阻力系數(shù)的測量技術(shù)及壓差計的測量方法；4、分析沿程阻力系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理兩過流斷面之間的總水頭損失等于沿程損失，等于兩斷面的測壓管水頭差。，有壓圓管流的沿程水頭損失計算公式變?yōu)椋涸趯恿鬟\(yùn)動中，沿程阻力系數(shù)為：取當(dāng)量粗糙度，紊流光滑區(qū)和紊流粗糙區(qū)的沿程阻力系數(shù)采用尼古拉茲的半經(jīng)驗(yàn)公式計算。1）

2、 紊流光滑區(qū)：1/2） 紊流粗糙區(qū)：1/ （） 三、使用儀器、材料循環(huán)供水器、供水閥、旁通閥、無級調(diào)速器、實(shí)驗(yàn)管道、水封器、壓力傳感器、電測儀、差壓計、流量調(diào)節(jié)閥、接水閥、回水管等四、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉實(shí)驗(yàn)儀器、記錄有關(guān)數(shù)據(jù)；2、打開電測儀電源；3、調(diào)試儀器 1）全開供水閥和旁通閥，啟動水泵供水，然后打開流量調(diào)節(jié)閥，排凈實(shí)驗(yàn)管管內(nèi)氣體后關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥； 2）松開壓力傳感器上的兩旋鈕，使之滲水；同時逐根檢查并輕彈連通管以排除其中的氣體和雜貨，排凈后擰緊。4、校零 檢查壓差計壓差是否為零，若不能達(dá)到要求，則應(yīng)再測試直至壓差為零，然后將電測儀讀數(shù)調(diào)至零點(diǎn)。5、層流區(qū)兩測 1）微微開啟流量調(diào)節(jié)閥，流體流

3、速較小，流動處于層流狀態(tài)。穩(wěn)定3min后，采用時間體積法測流量，施測時間不少于2min以減少采集水體體積和重量時的誤差； 2）讀取壓差計讀數(shù)和測量水體的溫度，計算雷諾數(shù)； 3）逐級微微調(diào)大流量，重復(fù)以上測量方法，測試3組流量。在雷諾數(shù)接近2000時，完成層流區(qū)量測。6、層流紊流過渡區(qū)量測 1)繼續(xù)調(diào)大流量，使壓差計壓差大約2cm。計時30秒，同步測讀壓差計讀書和測量水體溫度。 2）繼續(xù)調(diào)大流量，壓差計讀數(shù)大致每次遞增1至2cm壓差，測試2組流量。7、紊流區(qū)測量 1）關(guān)閉壓差計連通管上的止水夾，全開流量調(diào)節(jié)閥，15秒時間測算流量、測讀電測儀讀數(shù)、測量水體的溫度。 2）逐步關(guān)小循環(huán)水泵上的旁通閥，使電測儀讀數(shù)第一次遞增150cm，第二次關(guān)閉，分別記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。 五、實(shí)驗(yàn)過程原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、計算等)沿程水頭損失與沿程阻力系數(shù)計算表序號體積V/時間t/s流量Q/(/s)流速v/(cm/s)水溫T/黏度/(c/s)雷諾數(shù)Re壓差計讀數(shù)沿程水頭損失/cm沿程阻力系數(shù)Re<2000 =64/Re146018052028081809163156718018004189690440052