沿程水頭損失實驗報告

1、.沿程水頭損失實驗報告篇一：流體力學實驗 沿程水頭損失實驗 流體力學，泵與泵站綜合實驗實驗報告 篇二：沿程水頭損失實驗 沿程水頭損失實驗 班級學號? 姓 名? 實驗日期? 指導教師? 北京航空航天大學流體所 沿程水頭損失實驗 一、實驗目的要求 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)的量測技術和應用水壓差計及電測儀測量壓差的方法； 3將測得的Re-f關系值與莫迪圖對比，分析其合理性，并且與莫迪圖比較，進一步提高實驗成果分析能力。 二、實驗裝置 本實驗的實驗裝置，如圖所示。 圖 自循環(huán)沿程水頭損失實驗裝置圖 1自循環(huán)高壓恒定全自

2、動供水器； 2實驗臺； 3回水管； 4水壓差計； 5測壓計； 6實驗管道 8滑動測量尺； 9測壓點； 10實驗流量調節(jié)閥； 11供水管與供水閥；12旁通管路與旁通閥； 13穩(wěn)壓筒 實驗裝置配備如下： 1測壓裝置：U形管水壓差計和電子量測儀。 低壓差用U形管水壓差計量測，而高壓差需要用電子量測儀來量測。電子量測儀（見圖2）由壓力傳感器和主機兩部分組成，經由連通管將其接入測點。壓差讀數(shù)（以厘米水柱為單位）通過主機顯示。 圖2電子量測儀 1壓力傳感器； 2排氣旋鈕； 3連通管； 4主機 2自動水泵與穩(wěn)壓器： 自循環(huán)高壓恒定全自動供水器由離心泵、自動壓力開關、氣-水壓力罐式穩(wěn)壓器等組成。壓力超高時能自

3、動停機，過低能自動開機。為避免因水泵直接向實驗管道供水而造成的壓力波動等影響，離心泵的輸水是先進入穩(wěn)壓器的壓力罐，經穩(wěn)壓后再送向實驗管道。 3旁通管與旁通閥： 由于本實驗裝置所采用水泵的特性，在供小流量時有可能時開時停，從而造成供水壓力的較大波動。為避免這種情況出現(xiàn)，供水器設有與蓄水箱直通的旁通管，通過分流可使水泵持續(xù)穩(wěn)定運行。旁通管中設有調節(jié)分流量至水箱的閥門，即旁通閥。實驗流量隨旁通閥開度減?。ǚ至髁繙p小）而增大。設計上旁通閥又是本裝置用以調節(jié)流量的閥門之一。所以調節(jié)流量有兩種方法：一是調節(jié)實驗流量調節(jié)閥（見圖1）；二是調節(jié)旁通閥。 4穩(wěn)壓筒： 為了簡化排氣，并防止實驗中再進氣，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、實驗原理 LV2 由達西公式hf?f d2g 2gdhf12gdhf ?得 f?2 LvL ?d2 ?4Q?hf? ?K 2?Q? 2 式中，K?2gd5L 由能量方程對水平等直徑圓管可得 hf?p1?p2? 即為壓差計水柱的高度差或電測計讀數(shù)。 四、實驗方法與步驟 準備 對照裝置圖和說明，搞清各組成部件的名稱、作用及工作原理，檢查蓄水箱水位是否夠高及旁通閥12是否關閉。否則予以補水并關閉旁通閥12。記錄有關實驗常數(shù)。 準備 啟動水泵（接通電源）。全開旁通閥12，打開供水閥11，水泵自動開啟供水。 準備 調通量測系統(tǒng)并且檢查管路是否暢通。 1夾緊水壓

5、差計止水夾，打開出水閥10和進水閥11，關閉旁通閥12，啟動水泵排除管道中的氣體。 2全開旁通閥12，關閉出水閥10。松開水壓差計止水夾，旋松水壓差計旋塞F1，排除水壓差計中的氣體。隨后，關進水閥11，開出水閥10，使水壓差計的液面降至標尺零指示附近，即旋緊F1。再次開啟進水閥11并立即關閉出水閥10，檢查U形管水位是否平齊，如不平則需要重調。 3水壓差計平齊時，則可旋開電測儀排氣旋鈕，對電測儀的連接水管通水、排氣，將電測儀調至“000”顯示。 4在閥12和閥11全開的情況下，逐次開大出水閥10，每次調節(jié)流量時，均需穩(wěn)定23分鐘，流量越小，穩(wěn)定時間越長。測流時間不小于810秒。測流量的同時，需

6、測記水壓差計（或電測儀 ）、溫度計等讀數(shù)。 層流段：應在水壓差計h20 cm H2O(夏季) h30 cm H2O（冬季）量程范圍內測記35組數(shù)據(jù)。 紊流段：夾緊水壓差計止水夾，開大流量，用電測儀記錄hf值，每次增量可按h100 cm H2O遞增，直至測出最大的hf值。閥的操作次序是當閥11、閥10開至最大后，逐漸關閥12，直至hf顯示最大值。 5結束實驗前，應全開閥12，關閉閥10，檢查U形管和電測儀是否回零，若均為零，關閥11，切斷電源。否則重做實驗。 6收拾實驗臺，整理數(shù)據(jù)。 五、實驗報告要求 1簡要寫出實驗原理和實驗步驟，畫出實驗裝置。 2記錄有關常數(shù)。 測量段長度 L=85cm， 圓

7、管直徑（cm ）d =。 3記錄實驗數(shù)據(jù)并計算。 記錄及計算表 篇三：沿程阻力的實驗報告 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 1.掌握測定鍍鋅鐵管管道沿程阻力系數(shù)的方法。 2.在雙對數(shù)坐標紙上繪制-Re關系曲線。 3.進一步理解沿程阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化規(guī)律。 二、實驗裝置 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。 WwW.cSpengBo.cOm 蓬 勃范 文網:沿程水頭損失實驗報告)另外

8、，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； F2；F3 C； V K 圖7-1 管流綜合實驗裝置流程圖三、實驗原理 本實驗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出管路兩點間的沿程水力損失計算公式為： Hf Lv2 （1-7-1） ? D2g 式中 沿程阻力系數(shù)； 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），m 。 由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系數(shù)的表達式： ?2g Dhf ?2 （1-7-2） Lv 沿程阻力系數(shù)在層流時只與雷諾數(shù)有關，在紊流

9、時與雷諾數(shù)、管壁粗糙度都有關。 當實驗管路粗糙度保持不變時，可以得到該管的-Re關系曲線。 四、實驗要求 1有關常數(shù) 實驗裝置編號：No.4 管路直徑：D =1.58?10?2m；水的溫度：T ； 水的密度:?= 998.23 kg/m3；動力粘度系數(shù)：?=1.055?10-3 Pa?s； 運動粘度系數(shù)：?=1.007?10?6 m2/s； 兩測點之間的距離：L= 5 m 2實驗數(shù)據(jù)記錄及處理見表7-1和表7-2 以其中一組數(shù)據(jù)寫出計算實例。 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在雙對數(shù)

11、坐標紙上繪制?-Re的關系曲線。 Dv 五、實驗步驟 1.閥門V1完全打開。一般情況下V1是開著的，檢查是否開著最大即可。 2.打開閥門V10排氣，排氣完畢后將閥門關閉。 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齊平。若不齊平。須排氣（為防止汞發(fā)生外泄，排氣時應在教師的指導下進行）。4.用打氣筒將水-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，將閥門V11完全打開。待水流穩(wěn)定后，記錄壓差計讀數(shù)，同時用體積法測流量（當壓差為57cm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）。 5.逐次關小閥門V11，記錄17組不同的壓差

12、及流量。 6.用量筒從實驗管路中接足量的水，放入溫度計5min后讀出水的溫度，查水的密度和粘度表得到動力系數(shù)。 7.實驗完畢后，依次關閉閥門V11及實驗管路左、右兩測點的球形閥，并打開兩用式壓差計上部的球形閥。 六、注意事項 1.本實驗要求從大流量開始做（注意一定要把閥門V11完全打開），然后逐漸調小流量，且在實驗過程中閥門V11不能逆轉。 2.實驗點分配要求盡量合理，在記錄壓差和流量時，數(shù)據(jù)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(shù)差是不是沿程水頭損失hf？ 答

13、：將試驗管安裝成傾斜時，比壓計中的讀數(shù)差不是沿程水頭損失。因為在測試點列伯努利方程可得：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 ? )，如果實驗管是傾斜的位置水頭z不同， hf?(z1? ? )?(z2? ? 所以測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關系曲線會有什么樣的變化？ 答：隨著管路使用年限的增加，內管壁的粗糙度也會增加，由于沿程阻力系數(shù)在層流時只與雷諾數(shù)有關，則?-Re關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，沿程水頭損失會相應的增加，由式（1-7-2）知沿程阻