流體管路流動阻力系數(shù)的測定(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上五、數(shù)據(jù)處理1、 局部阻力管的原始數(shù)據(jù)以及相關(guān)處理數(shù)據(jù) 局部阻力管（不銹鋼+閘閥） 18水的密度：=998.2kg/m3 管內(nèi)徑：20 mm 18水的粘度：1.0559×10-3 Pa·s 測量段長度：1000mm序 號 體積流量 （m3/h) 左（cmH2O） 右 （cmH2O） 差值 （Pa) 流速（m/s) 雷諾數(shù) (Re) 摩擦阻力系數(shù) () 局部阻力系數(shù) （） 1 0.5 72.5 74 147.13 0.44 8331.45 0.0301 1.5068 2 1 70 75 490.44 0.88 16662.90 0.0251 1.25

2、56 3 1.5 66.5 76.5 980.88 1.3324994.35 0.0223 1.1161 4 2 62.5 79.5 1667.50 1.77 33325.79 0.0213 1.0673 5 2.5 57 82 2452.20 2.21 41657.24 0.0201 1.0045 6 3 50 86.5 3580.22 2.65 49988.69 0.0204 1.0185 7 3.5 45 90.5 4463.01 3.10 58320.14 0.0187 0.9328 8 4 33.5 93.5 5885.29 3.54 66651.60 0.0189 0.9417 閘

3、閥全開時的平均值為：0.1054 2、光滑管的原始數(shù)據(jù)以及相關(guān)處理數(shù) 光滑管（不銹鋼） 18水的密度：=998.2kg/m3 管內(nèi)徑：20 mm 18水的粘度：1.0559×10-3 Pa·s 測量段長度：1000mm序 號 體積流量（m3/h) 左 （cmH2O） 右 （cmH2O） 差值（Pa) 流速（m/s) 雷 諾 數(shù)(Re) 摩擦阻力系數(shù)() Blasius公 式 下算出的 絕對誤差 相對誤差 1 0.5 72.5 74 147.13 0.44 8287.73 0.0305 0.02870. 6.10% 2 1 70.5 74.5 392.35 0.88 1657

4、5.45 0.0203 0.0279-0.00357 -14.95% 3 1.5 68 77 882.79 1.33 25051.53 0.0200 0.0251 -0.00139 -6.49% 4 2 64.5 78.5 1373.23 1.77 33339.26 0.0176 0.0234 -0.00226 -11.38% 5 2.5 59.5 81.5 2157.94 2.21 41626.98 0.0177 0.0222 -0.00098 -5.24% 6 3 53.5 84.5 3040.73 2.65 49914.71 0.0174 0.0212 -0.00045 -2.54% 7

5、 3.5 46 88 4119.70 3.1 58390.79 0.0172 0.0204 0. 0.60% 8 4 39 91 5100.58 3.54 66678.52 0.0163 0.0197 -0.00017 -1.05% y = 0.3022x-0.266 R² = 0.8749 00.0050.010.0150.020.0250.030.035020000400006000080000摩擦阻力系數(shù) 雷諾數(shù)（Re) 光滑管的-Re圖 3、粗糙管的原始數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)處理粗糙管（鍍鋅鐵管） 18水的密度：=998.2kg/m3管內(nèi)徑：20 mm 18水的粘度：1.0559&

6、#215;10-3 Pa·s 測量段長度：1000mm 序 號 體積流量（m3/h) 左 （cmH2O） 右 （cmH2O） 差值 （Pa) 流速（m/s) 雷諾數(shù) (Re) 摩擦阻力系數(shù) () 1 0.5 72 74 196.18 0.44 8331.45 0.0402 2 1 69.5 75.5 588.53 0.88 16662.90 0.0301 3 1.5 65 79 1373.23 1.33 24994.35 0.0313 4 2 58 83.5 2501.25 1.77 33325.79 0.0320 5 2.5 50 89 3825.44 2.21 41657.24

7、0.0313 6 3 39 97.5 5738.15 2.65 49988.69 0.0326 4、根據(jù)計算所得的粗糙管和光滑管的實驗結(jié)果，在同一對數(shù)坐標(biāo)上繪制曲線： y = 0.092x-0.102 R² = 0.4247 y = 0.3022x-0.266 R² = 0.8749 00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.04020000400006000080000 雷諾數(shù)（Re) 光滑管、粗糙管在同一坐標(biāo)軸上的-Re曲線- 光滑管 粗糙管 乘冪(粗糙管) 乘冪(光滑管) 對照化工基礎(chǔ)教材上的曲線圖（如下）,估算出兩管的相對粗糙度和絕對粗糙

8、度 已知光滑管和粗糙管的管內(nèi)徑都為20mm,將光滑管和粗糙管的和Re值代入上圖可估算為粗糙管的相對粗糙度為 0.004，絕對粗糙度約為 0.00008；光滑管的相對粗糙度約為 0.0001，絕對粗糙度約為 0.。 5、 數(shù)據(jù)方法示例：（1） 湍流時流量、流速、以及摩擦力系數(shù)的計算取光滑管第一組的數(shù)據(jù)示例 已知: 光滑管（不銹鋼） 18水的密度：=998.2kg/m3 管內(nèi)徑：20 mm 18水的粘度：1.0559×10-3 Pa·s 測量段長度L：1000mm,其中，為光滑管阻力摩擦系數(shù)，無因次d為光滑管內(nèi)徑，p為流體流經(jīng) L m 光滑管兩端的壓力又有： 流量 qv =0.

9、5m3/h 流速 u=qv / A = 4 qv / d2 = 4×0.5/3600×3.14×0.022 m/s = 0.44230.44 m/s 雷諾數(shù) Re=dup /=(0.02*0.44*998.2)/0.=8287.73 摩擦阻力系數(shù) 由p =Ll u2 / 2d 得 =2d p/Lu2 = 2×0.02×147.13÷(998.2×1×0.442) = 0. 0.3045 其中，為光滑管阻力摩擦系數(shù)，無因次d為光滑管內(nèi)徑p為流體劉晶L m光滑管兩端的壓力 局部阻力的計算以局部阻力管中第一組的數(shù)據(jù)為例

10、由 hf = pf /𝜌g =u2/2g 故=2 g hf/ u2 = 2pf /𝜌 u2 = 2×147.÷(998.2×0. )= 1. 1.5068 光滑管中 Blasius 公式下算出的的計算 y = 0.3022x-0.266 R² = 0.8749 00.0050.010.0150.020.0250.030.035020000400006000080000摩擦阻力系數(shù)（） 雷諾數(shù)（Re) 光滑管的-Re圖 在光滑管中（=0）中qv = 0.5 m3/h 時，雷諾數(shù)為 Re= qv =4 m3/h 時，雷諾數(shù)為 Re= 由上計算可知該流體在光滑管中的 3000Re105，因此可以采用本次實驗條件下擬合出來的柏拉修斯公式（Blasius）= 0.3022Re-0.266 來計算真值，再與實驗值比較計算出絕對誤差和相對誤差。 以光滑管第一組數(shù)據(jù)（qv = 0.5 m3/h 時）為例 = 0.3022× 8287.-0.266= 0. 0.0361 然后根據(jù)公式：（絕對誤差=測量值-真值；相對誤差=絕對誤差÷真值） ，計算絕對誤差和相對誤差即可。 六、思考