沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、.沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇一：流體力學(xué)實(shí)驗(yàn) 沿程水頭損失實(shí)驗(yàn) 流體力學(xué)，泵與泵站綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 篇二：沿程水頭損失實(shí)驗(yàn) 沿程水頭損失實(shí)驗(yàn) 班級(jí)學(xué)號(hào)? 姓 名? 實(shí)驗(yàn)日期? 指導(dǎo)教師? 北京航空航天大學(xué)流體所 沿程水頭損失實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?1加深了解圓管層流和紊流的沿程損失隨平均流速變化的規(guī)律，繪制 lgV?lghf曲線； 2掌握管道沿程阻力系數(shù)的量測(cè)技術(shù)和應(yīng)用水壓差計(jì)及電測(cè)儀測(cè)量壓差的方法； 3將測(cè)得的Re-f關(guān)系值與莫迪圖對(duì)比，分析其合理性，并且與莫迪圖比較，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)成果分析能力。 二、實(shí)驗(yàn)裝置 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。 圖 自循環(huán)沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)裝置圖 1自循環(huán)高壓恒定全自

2、動(dòng)供水器； 2實(shí)驗(yàn)臺(tái)； 3回水管； 4水壓差計(jì)； 5測(cè)壓計(jì)； 6實(shí)驗(yàn)管道 8滑動(dòng)測(cè)量尺； 9測(cè)壓點(diǎn)； 10實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥； 11供水管與供水閥；12旁通管路與旁通閥； 13穩(wěn)壓筒 實(shí)驗(yàn)裝置配備如下： 1測(cè)壓裝置：U形管水壓差計(jì)和電子量測(cè)儀。 低壓差用U形管水壓差計(jì)量測(cè)，而高壓差需要用電子量測(cè)儀來(lái)量測(cè)。電子量測(cè)儀（見(jiàn)圖2）由壓力傳感器和主機(jī)兩部分組成，經(jīng)由連通管將其接入測(cè)點(diǎn)。壓差讀數(shù)（以厘米水柱為單位）通過(guò)主機(jī)顯示。 圖2電子量測(cè)儀 1壓力傳感器； 2排氣旋鈕； 3連通管； 4主機(jī) 2自動(dòng)水泵與穩(wěn)壓器： 自循環(huán)高壓恒定全自動(dòng)供水器由離心泵、自動(dòng)壓力開(kāi)關(guān)、氣-水壓力罐式穩(wěn)壓器等組成。壓力超高時(shí)能自

3、動(dòng)停機(jī)，過(guò)低能自動(dòng)開(kāi)機(jī)。為避免因水泵直接向?qū)嶒?yàn)管道供水而造成的壓力波動(dòng)等影響，離心泵的輸水是先進(jìn)入穩(wěn)壓器的壓力罐，經(jīng)穩(wěn)壓后再送向?qū)嶒?yàn)管道。 3旁通管與旁通閥： 由于本實(shí)驗(yàn)裝置所采用水泵的特性，在供小流量時(shí)有可能時(shí)開(kāi)時(shí)停，從而造成供水壓力的較大波動(dòng)。為避免這種情況出現(xiàn)，供水器設(shè)有與蓄水箱直通的旁通管，通過(guò)分流可使水泵持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。旁通管中設(shè)有調(diào)節(jié)分流量至水箱的閥門(mén)，即旁通閥。實(shí)驗(yàn)流量隨旁通閥開(kāi)度減?。ǚ至髁繙p小）而增大。設(shè)計(jì)上旁通閥又是本裝置用以調(diào)節(jié)流量的閥門(mén)之一。所以調(diào)節(jié)流量有兩種方法：一是調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)流量調(diào)節(jié)閥（見(jiàn)圖1）；二是調(diào)節(jié)旁通閥。 4穩(wěn)壓筒： 為了簡(jiǎn)化排氣，并防止實(shí)驗(yàn)中再進(jìn)氣，在傳感器前

4、連接穩(wěn)壓筒(2只充水不滿頂?shù)拿芊饬⑼?。三、實(shí)驗(yàn)原理 LV2 由達(dá)西公式hf?f d2g 2gdhf12gdhf ?得 f?2 LvL ?d2 ?4Q?hf? ?K 2?Q? 2 式中，K?2gd5L 由能量方程對(duì)水平等直徑圓管可得 hf?p1?p2? 即為壓差計(jì)水柱的高度差或電測(cè)計(jì)讀數(shù)。 四、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 準(zhǔn)備 對(duì)照裝置圖和說(shuō)明，搞清各組成部件的名稱(chēng)、作用及工作原理，檢查蓄水箱水位是否夠高及旁通閥12是否關(guān)閉。否則予以補(bǔ)水并關(guān)閉旁通閥12。記錄有關(guān)實(shí)驗(yàn)常數(shù)。 準(zhǔn)備 啟動(dòng)水泵（接通電源）。全開(kāi)旁通閥12，打開(kāi)供水閥11，水泵自動(dòng)開(kāi)啟供水。 準(zhǔn)備 調(diào)通量測(cè)系統(tǒng)并且檢查管路是否暢通。 1夾緊水壓

5、差計(jì)止水夾，打開(kāi)出水閥10和進(jìn)水閥11，關(guān)閉旁通閥12，啟動(dòng)水泵排除管道中的氣體。 2全開(kāi)旁通閥12，關(guān)閉出水閥10。松開(kāi)水壓差計(jì)止水夾，旋松水壓差計(jì)旋塞F1，排除水壓差計(jì)中的氣體。隨后，關(guān)進(jìn)水閥11，開(kāi)出水閥10，使水壓差計(jì)的液面降至標(biāo)尺零指示附近，即旋緊F1。再次開(kāi)啟進(jìn)水閥11并立即關(guān)閉出水閥10，檢查U形管水位是否平齊，如不平則需要重調(diào)。 3水壓差計(jì)平齊時(shí)，則可旋開(kāi)電測(cè)儀排氣旋鈕，對(duì)電測(cè)儀的連接水管通水、排氣，將電測(cè)儀調(diào)至“000”顯示。 4在閥12和閥11全開(kāi)的情況下，逐次開(kāi)大出水閥10，每次調(diào)節(jié)流量時(shí)，均需穩(wěn)定23分鐘，流量越小，穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng)。測(cè)流時(shí)間不小于810秒。測(cè)流量的同時(shí)，需

6、測(cè)記水壓差計(jì)（或電測(cè)儀 ）、溫度計(jì)等讀數(shù)。 層流段：應(yīng)在水壓差計(jì)h20 cm H2O(夏季) h30 cm H2O（冬季）量程范圍內(nèi)測(cè)記35組數(shù)據(jù)。 紊流段：夾緊水壓差計(jì)止水夾，開(kāi)大流量，用電測(cè)儀記錄hf值，每次增量可按h100 cm H2O遞增，直至測(cè)出最大的hf值。閥的操作次序是當(dāng)閥11、閥10開(kāi)至最大后，逐漸關(guān)閥12，直至hf顯示最大值。 5結(jié)束實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)全開(kāi)閥12，關(guān)閉閥10，檢查U形管和電測(cè)儀是否回零，若均為零，關(guān)閥11，切斷電源。否則重做實(shí)驗(yàn)。 6收拾實(shí)驗(yàn)臺(tái)，整理數(shù)據(jù)。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置。 2記錄有關(guān)常數(shù)。 測(cè)量段長(zhǎng)度 L=85cm， 圓

7、管直徑（cm ）d =。 3記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算。 記錄及計(jì)算表 篇三：沿程阻力的實(shí)驗(yàn)報(bào)告 中國(guó)石油大學(xué)（華東） 工程流體力學(xué) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)日期：成績(jī)： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 教師： 同組者：實(shí)驗(yàn)七、沿程阻力實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握測(cè)定鍍鋅鐵管管道沿程阻力系數(shù)的方法。 2.在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制-Re關(guān)系曲線。 3.進(jìn)一步理解沿程阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化規(guī)律。 二、實(shí)驗(yàn)裝置 本實(shí)驗(yàn)采用管流實(shí)驗(yàn)裝置中的第1根管路，即實(shí)驗(yàn)裝置中最細(xì)的管路。在測(cè)量較大壓差時(shí)，采用兩用式壓差計(jì)中的汞-水壓差計(jì)；壓差較小時(shí)換用水-氣壓差計(jì)。 WwW.cSpengBo.cOm 蓬 勃范 文網(wǎng):沿程水頭損失實(shí)驗(yàn)報(bào)告)另外

8、，還需要的測(cè)量工具有量水箱、量筒、秒表、溫度計(jì)、水的粘溫表。 F1； F2；F3 C； V K 圖7-1 管流綜合實(shí)驗(yàn)裝置流程圖三、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)所用的管路水平放置且等直徑，因此利用能量方程可以推導(dǎo)出管路兩點(diǎn)間的沿程水力損失計(jì)算公式為： Hf Lv2 （1-7-1） ? D2g 式中 沿程阻力系數(shù)； L實(shí)驗(yàn)管段兩端面之間的距離，m； D實(shí)驗(yàn)管內(nèi)徑，m； g重力加速度（g=9.8 m/s2）；v管內(nèi)平均流速，m/s； hf沿程水頭損失（由壓差計(jì)測(cè)定），m 。 由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系數(shù)的表達(dá)式： ?2g Dhf ?2 （1-7-2） Lv 沿程阻力系數(shù)在層流時(shí)只與雷諾數(shù)有關(guān)，在紊流

9、時(shí)與雷諾數(shù)、管壁粗糙度都有關(guān)。 當(dāng)實(shí)驗(yàn)管路粗糙度保持不變時(shí)，可以得到該管的-Re關(guān)系曲線。 四、實(shí)驗(yàn)要求 1有關(guān)常數(shù) 實(shí)驗(yàn)裝置編號(hào)：No.4 管路直徑：D =1.58?10?2m；水的溫度：T ； 水的密度:?= 998.23 kg/m3；動(dòng)力粘度系數(shù)：?=1.055?10-3 Pa?s； 運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)：?=1.007?10?6 m2/s； 兩測(cè)點(diǎn)之間的距離：L= 5 m 2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理見(jiàn)表7-1和表7-2 以其中一組數(shù)據(jù)寫(xiě)出計(jì)算實(shí)例。 以第一組數(shù)據(jù)為例： 流量 Q?A(hu?hd)/t?400?10?4?(55.6?10.4)?10?2/45.28?399.29?10?6m3/s 由Q

10、?A?v，則管內(nèi)平均流速為 QQ399.29?10?6?2 v?2?203.65?10m/s ?22 AD?/4(1.58?10)?/4 汞-水壓差計(jì)壓差?h'?h1'?h2'?94.8?19.2?75.6?10?2m 沿程水頭損失hf?(13.6?1)?h'?(13.6?1)?75.6?10?2?952.56?10?2m Dhf1.58?10?2952.56?10?2 沿程阻力系數(shù)?2g?2?2?9.8?0.1423?22 Lv5(2203.65?10)1.58?10?2?203.65?10?2 雷諾數(shù)Re?31953.29?6 ?1.007?10 3在雙對(duì)數(shù)

11、坐標(biāo)紙上繪制?-Re的關(guān)系曲線。 Dv 五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.閥門(mén)V1完全打開(kāi)。一般情況下V1是開(kāi)著的，檢查是否開(kāi)著最大即可。 2.打開(kāi)閥門(mén)V10排氣，排氣完畢后將閥門(mén)關(guān)閉。 3.打開(kāi)實(shí)驗(yàn)管路左、右測(cè)點(diǎn)及壓差計(jì)上方的球形閥，檢查壓差計(jì)左右液面是否齊平。若不齊平。須排氣（為防止汞發(fā)生外泄，排氣時(shí)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行）。4.用打氣筒將水-氣壓差計(jì)的液面打到中部，關(guān)閉壓差計(jì)上、下方的三個(gè)球形閥，將閥門(mén)V11完全打開(kāi)。待水流穩(wěn)定后，記錄壓差計(jì)讀數(shù)，同時(shí)用體積法測(cè)流量（當(dāng)壓差為57cm汞柱時(shí)，打開(kāi)壓差計(jì)下方的兩個(gè)球形閥，由汞-水壓差計(jì)換用水-氣壓差計(jì)來(lái)讀壓差）。 5.逐次關(guān)小閥門(mén)V11，記錄17組不同的壓差

12、及流量。 6.用量筒從實(shí)驗(yàn)管路中接足量的水，放入溫度計(jì)5min后讀出水的溫度，查水的密度和粘度表得到動(dòng)力系數(shù)。 7.實(shí)驗(yàn)完畢后，依次關(guān)閉閥門(mén)V11及實(shí)驗(yàn)管路左、右兩測(cè)點(diǎn)的球形閥，并打開(kāi)兩用式壓差計(jì)上部的球形閥。 六、注意事項(xiàng) 1.本實(shí)驗(yàn)要求從大流量開(kāi)始做（注意一定要把閥門(mén)V11完全打開(kāi)），然后逐漸調(diào)小流量，且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中閥門(mén)V11不能逆轉(zhuǎn)。 2.實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分配要求盡量合理，在記錄壓差和流量時(shí)，數(shù)據(jù)要一一對(duì)應(yīng)。 3.使用量筒、溫度計(jì)等儀器設(shè)備時(shí)，一定要注意安全。 4.做完實(shí)驗(yàn)后，將量筒、溫度計(jì)放回原處，將秒表交回。 七、問(wèn)題分析 1如將實(shí)驗(yàn)管安裝成傾斜的，比壓計(jì)中的讀數(shù)差是不是沿程水頭損失hf？ 答

13、：將試驗(yàn)管安裝成傾斜時(shí)，比壓計(jì)中的讀數(shù)差不是沿程水頭損失。因?yàn)樵跍y(cè)試點(diǎn)列伯努利方程可得：hf p1 2 p1v12p2v2 ?(z1?)?(z2?)，由于管路是等 ?2g?2g 直徑的，則：hf?(z1? p1 p2 ? )? )?(z2?p p2 ? )，如果實(shí)驗(yàn)管是傾斜的位置水頭z不同， hf?(z1? ? )?(z2? ? 所以測(cè)得的壓差不是沿程水頭損失。 2隨著管路使用年限的增加，?-Re關(guān)系曲線會(huì)有什么樣的變化？ 答：隨著管路使用年限的增加，內(nèi)管壁的粗糙度也會(huì)增加，由于沿程阻力系數(shù)在層流時(shí)只與雷諾數(shù)有關(guān)，則?-Re關(guān)系曲線在層流段變化不大；在紊流段由于管壁粗糙度的增加，沿程水頭損失會(huì)相應(yīng)的增加，由式（1-7-2）知沿程阻