中國石油大學(華東)流體力學實驗沿程阻力

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上中國石油大學（華東） 工程流體力學 實驗報告實驗日期： 成績： 班級： 學號： 姓名： 教師： 同組者： 實驗七、沿程阻力實驗一、實驗目的 填空 1掌握測定鍍鋅鐵管管道 沿途阻力系數 的方法；2在雙對數坐標紙上繪制 -Re 的關系曲線；3進一步理解 沿途阻力系數隨雷諾數 的變化規(guī)律。二、實驗裝置在圖1-7-1下方的橫線上正確填寫實驗裝置各部分的名稱 本實驗采用管流實驗裝置中的第1根管路，即實驗裝置中最細的管路。在測量較大壓差時，采用兩用式壓差計中的汞-水壓差計；壓差較小時換用水-氣壓差計。另外，還需要的測量工具有量水箱、量筒、秒表、溫度計、水的粘溫表F1 文丘利流量計

2、 ； F2 孔板流量計 ；F3 電磁流量計；C 量水箱 ； V 閥門 ； K 局部阻力實驗管路 圖1-7-1 管流綜合實驗裝置流程圖三、實驗原理 在橫線正確寫出以下公式本實驗所用的管路是水平放置且等直徑，因此利用能量方程式可推得管路兩點間的沿程水頭損失計算公式： hf= L/D*v2/2g （1-7-1）式中： 沿程阻力系數；L實驗管段兩端面之間的距離，m；D實驗管內徑，m；g重力加速度（g=9.8 m/s2）；v管內平均流速，m/s；hf沿程水頭損失，由壓差計測定。由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系數的表達式： = 2g D* hf /(L*v2) （1-7-2）沿程阻力系數在層流時只與雷

3、諾數有關，而在紊流時則與雷諾數、管壁粗糙度有關。當實驗管路粗糙度保持不變時，可得出該管的-的關系曲線。四、實驗要求 填空 1有關常數 實驗裝置編號：No. 7 管路直徑：D = 1.58 cm； 水的溫度：T = 19.5 ；水的密度：= 0.99833 g/cm3； 動力粘度系數：= 1.01745 mPas；運動粘度系數：= 0.01019 cm2/s； 兩測點之間的距離：L= 500 cm2實驗數據處理見表1-7-2 表1-7-2 沿程阻力實驗數據處理表次數Q/ml/sv/cm/s/cm/cmhf/cm1381.068 194.455 65.3822.80.135 30150.985 2

4、274.390 140.018 35.4446.00.141 21710.396 3206.039 105.139 19.9250.70.140 16302.292 4149.165 76.117 10.9137.30.147 11802.257 5100.489 51.278 4.763.5 63.5 0.150 7950.932 677.455 39.524 36.6 36.6 0.145 6128.424 747.675 24.328 14.5 14.5 0.152 3772.180 837.449 19.110 8.8 8.8 0.149 2963.083 929.743 15.177

5、 5.7 5.7 0.152 2353.309 1025.256 12.888 3.9 3.9 0.145 1998.279 1121.720 11.084 2.8 2.8 0.141 1718.566 1218.748 9.567 2.0 2.0 0.135 1483.398 1316.827 8.587 1.5 1.5 0.126 1331.385 1414.092 7.191 1.1 1.1 0.126 1115.027 1510.541 5.379 0.8 0.8 0.161 833.992 168.195 4.182 0.6 0.6 0.195 648.396 176.974 3.5

6、59 0.4 0.4 0.196 551.828 184.001 2.042 0.3 0.3 0.446 316.568 19203、以其中一組數據寫出計算實例（包含公式、數據及結果）。（1）汞柱差： =h2-h1=92.8-27.5=65.3cm沿程水頭損失：hf=12.6* =12.6*65.3=822.78cm（2）運動粘度系數：= /= 1.01745/ 0.99833/100=0.01019 cm2/s（3）流量：=A*(hu-hd)/t=400*(42.4-11)/32.96= 381.068 ml/s（4）管內平均流速：v =Q/(/4*D2)= 381.068/(3.14/4*

7、1.582)= 194.455cm/s（5）雷諾數：=v D/ = 194.455*1.58/ 0.01019=30150.985（6）沿程阻力系數：= 2g D* hf /(L*v2)=2*9.8*822.78/(5* 194.4552)= 0.1354在雙對數坐標紙上繪制-的關系曲線。五、實驗步驟 正確排序（5 ）逐次關小V11，記錄18組不同的壓差及流量；（2）打開閥門V10排氣，排氣完畢將閥門關閉；（7 ）實驗完畢后，依次關閉V11、實驗管路左右兩測點的球形閥，并打開兩用式壓差計上部的球形閥。（1 ）閥門V1完全打開。一般情況下V1是開著的，檢查是否開到最大即可；（4 ）用打氣筒將水-

8、氣壓差計的液面打到中部，關閉壓差計上、下方的三個球形閥，將V11完全打開。待水流穩(wěn)定后，記錄壓差計讀數，同時用體積法測流量（壓差57 cm汞柱時，打開壓差計下方的兩個球形閥，由汞-水壓差計換用水-氣壓差計來讀壓差）；（6 ）用量筒從實驗管路中接足量的水，放入溫度計5分鐘后讀出水的溫度，查粘溫表；（3 ）打開實驗管路左、右測點及壓差計上方的球形閥，檢查壓差計左右液面是否水平。若不在，須排氣（為防止汞發(fā)生外泄，排氣時應在老師的指導下進行）；六、注意事項 1本實驗要求從大流量（注意一定要把閥門V11完全打開）開始做，逐漸調小流量，且在實驗的過程中閥門V11不能 逆轉 ；2實驗點分配要求盡量合理，在記

9、錄壓差和 流量 時，數據要一一對應；3使用 量筒 、 溫度計 等儀器設備時，一定要注意安全；4做完實驗后，將量筒、溫度計放回原處，將秒表交回。七、問題分析 1如將實驗管安裝成傾斜的，比壓計中的讀數差是不是沿程水頭損失？是的。伯努利方程中 =位置水頭差和壓力水頭差。 比壓計的讀數是測壓管水頭差包括位置水頭差和壓力水頭差，所以比壓計中的讀數差是沿程水頭損失2隨著管路使用年限的增加，-關系曲線會有什么樣的變化？ 管路使用時間的增加會使管路的粗糙度增大，從而使得沿程阻力系數變大，所以-關系曲線會向上移動。3當流量、實驗管段長度相同時，為什么管徑愈小，兩斷面的測壓管液面差愈大？其間的變化規(guī)律如何？根據連續(xù)性方程Q=Av管徑愈小其斷面的流速就越大，而測壓管液面差體現為hf= L/D*v2/2g，hf與速度的平方成正比，所以管徑愈小，hf越大，兩斷面的測壓管液面差愈大。變化規(guī)律： 和公式hf=2LQ /(d5) 相一致八、心得體會這次實驗是所有4個試驗中用時最長且操作要求很高的的一個。在記下操作注意事項和要求后，便開