流體流動阻力系數測定

武漢工程大學環(huán)境與化工清潔生產實驗教學中心2009年5月

流體流動阻力系數測定一、實驗目的（Objectives）1.學習管路阻力損失(hf)、管路摩擦系數（λ）、管件局部阻力系數（ζ）的測定方法，并通過實驗了解它們的變化規(guī)律，鞏固對流體阻力基本理論的認識；2.了解與本實驗有關的各種流量測量儀表、壓差測量儀表的結構特點和安裝方式，掌握其測量原理，學會正確使用；3.學習對數坐標紙的用法。4.測定流體流過直管的阻力，確定摩擦系數λ與雷諾數Re的關系；5.測定閥門、管件的局部阻力系數ζ。二、實驗原理（Principles）

1.尋找影響過程的主要因素對所研究的過程作初步的實驗和經驗的歸納，盡可能地列出影響過程的主要因素。對湍流時直管阻力損失hf與諸多影響ζ因素的關系式應為：hf

=f(d，u，ρ，μ，l，ε)(1)2.因次分析法規(guī)劃實驗因次分析法可以將對(1)式的研究變成對(2)式的4個無因次數之間的關系的研究。即：(2)其中，若實驗設備已定，那么，式(2)可寫成為：

實驗設備是水平直管，式(3)又可寫為：

(4)若令

(5)則有則有

(6)三．裝置流程（Apparatus）

Theschematicflowchartoftheflowfrictionmeasurement1—tank;2—centrifugalpump;3—turboflowmeter;4—thermometer;5—pipefittingorvalve;6—straightpipesection;7—bottomvalve;8—controlvalve;9—primevalve;10—leadingpressurevalves;11,13—exhaustvalves;12—balancingvalves四．實驗步驟（Procedures）1.關閉控制閥，打開二個平衡閥，引水﹑灌泵放氣，關閉功率表，啟動泵。2.系統(tǒng)排氣：(1)總管排氣，(2)引壓管排氣，(3)壓差計排氣。3.檢驗排氣是否徹底。4.通過調節(jié)閥調節(jié)流量，記錄數據。由于系統(tǒng)的流量采用渦輪流量計計量，其小流量受到結構的限制，因此，從大流量做起。5.關閉出口閥，關閉功率表開關，停泵，打開平衡閥。

五．數據記錄（Datarecords）

1.一次性原始數據

渦輪流量計儀表常數ζ=

次/升;直管長度

l=

m；管徑

mm；指示劑：

;局部閥件或管件類型

；管徑

mm；指示劑：

;水溫t=

℃。2.原始數據記錄表序號顯示儀讀數直管阻力壓差計/Pa局部阻力壓差計/Pa左右左右123六.數據處理(Dataprocessing)

λ~Re關系圖七、思考題（Questions）1.為了確定λ與ζ的函數關系要測定那些數據？宜選用什么儀器儀表來測定？如何處理數據？為什么要進行排氣操作？如何排氣？為什么操作失誤可能將U形管中的水銀沖走？3.不同管徑﹑不同水溫下測定的λ－Re數據能否關聯到一條曲線上，為什么?4.以水為工作流體測定的λ