實(shí)驗(yàn)二流體流動(dòng)阻力測(cè)定實(shí)驗(yàn)(精)

1、實(shí)驗(yàn)三流體流動(dòng)阻力測(cè)定實(shí)驗(yàn)-.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）辨別組成管路的各種管件、閥門，并了解其作用。（2） 測(cè)定流體在圓形直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)摩擦系數(shù)入與雷諾數(shù)Re的關(guān)系。（3 ）測(cè)定流體流經(jīng)閘閥時(shí)的局部阻力系數(shù)邑二.基本原理直管的摩擦阻力系數(shù)是雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的函數(shù)，即A = f (Re,g/d)，對(duì)一定的相對(duì)粗糙度而言，幾=f （Re）。流體在一定長(zhǎng)度等直徑的水平圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其管路阻力引起的能量損失為:(1),P-P2也 Pfhf =又因?yàn)槟Σ磷枇ο禂?shù)與阻力損失之間有如下關(guān)系（范寧公式）1 2. 毎.I U hf =下=托f甘d 2整理（1）（ 2）兩式得Pf2 U(4)Red式中：d 一管徑，miPf

2、-直管阻力引起的壓強(qiáng)降,Pa;I -管長(zhǎng)，m ；U - 流速，m / s;P-流體的密度， 卩-流體的粘度，kg / m3; N s / m2。在實(shí)驗(yàn)裝置中，直管段管長(zhǎng)I和管徑d都已固定。若水溫一定, 也是定值。所以本實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是測(cè)定直管段流體阻力引起的壓強(qiáng)降則水的密度Pf與流速P和粘度U （流量V）入，用式（4）計(jì)算對(duì)應(yīng)的Re,從而整理出直管摩擦系數(shù)和雷諾數(shù)的關(guān)系，繪出入與Re的關(guān)系曲線。之間的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和式（3）可計(jì)算出不同流速下的直管摩擦系數(shù)三.實(shí)驗(yàn)裝置與參數(shù)1、實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)流程示意圖見圖1。實(shí)驗(yàn)裝置由貯水槽、離心泵、變頻器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、渦輪流量計(jì)、壓力表、差壓變送器、不同材質(zhì)的

3、水管、倒U型壓差計(jì)(圖中未畫出)等組成。裝置上有三段并聯(lián)的水平直管，自上而下分別用于測(cè)定局部阻力、光滑管直管阻力和粗糙管直管阻力。測(cè)定局部阻力時(shí)使用不銹鋼管，中間裝有待測(cè)管件(閘閥)；測(cè)定光滑管直管阻力時(shí),同樣使用內(nèi)壁光滑的不銹鋼管，而測(cè)定粗糙管直管阻力時(shí)，采用管道內(nèi)壁較粗糙的鍍鋅管。水泵2將儲(chǔ)水槽1中的水抽出，送入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，首先經(jīng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)15、16測(cè)量流量,然后送入被測(cè)直管段測(cè)量流體在光滑管或粗糙管的流動(dòng)阻力，或經(jīng)10測(cè)量局部阻力后回到儲(chǔ)水槽，水循環(huán)使用。被測(cè)直管段流體流動(dòng)阻力P可根據(jù)其數(shù)值大小分別采用變送器12或空氣-水倒置U型管22來測(cè)量。6.從小流量到最大流量，一般測(cè)取1520組

4、數(shù)據(jù)。圖1流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)流程示意圖1-水箱；2-離心泵；3、4-放水閥；5、13-緩沖罐；6-局部阻力近端測(cè)壓閥；7、15-局部阻力遠(yuǎn) 端測(cè)壓閥；& 20-粗糙管測(cè)壓回水閥；9、19-光滑管測(cè)壓閥；10-局部阻力管閥；11-U型管進(jìn)水 閥；12-壓力傳感器；14-流量調(diào)節(jié)閥；15、16-水轉(zhuǎn)子流量計(jì)；17-光滑管閥；18-粗糙管閥;21-倒置U型管放空閥；22-倒置U型管；23-水箱放水閥；24-放水閥；25-渦輪流量計(jì)2、設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)(1)被測(cè)光滑直管段:管徑d0.008m ；管長(zhǎng)L 1.698m ；材料一不銹鋼管四、實(shí)驗(yàn)方法及步驟：1. 向儲(chǔ)水槽內(nèi)注水，直到水滿為止。（有條件最

5、好用蒸餾水，以保持流體清潔）2. 直流數(shù)字表的使用方法請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀使用說明書。調(diào)好數(shù)字表的零點(diǎn)，然3. 大流量狀態(tài)下的壓差測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)先接電預(yù)熱1015分鐘,后啟動(dòng)泵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。4.開。光滑管阻力測(cè)定：關(guān)閉粗糙管閥18、粗糙管測(cè)壓進(jìn)水閥 20、粗糙管測(cè)壓回水閥8，將光滑管閥17全旋開倒置U型管進(jìn)水閥在流量為零條件下，打開光滑管測(cè)壓進(jìn)水閥 19和回水閥9,11,檢查導(dǎo)壓管內(nèi)是否有氣泡存在。若倒置U型管內(nèi)液柱高度差不為零，則表明導(dǎo)壓管內(nèi)存在氣泡，需要進(jìn)行趕氣泡操作。導(dǎo)壓系統(tǒng)如圖2所示。操作方法如下:開大流量，使倒置 U型管內(nèi)液體充分流動(dòng)，以趕出管路內(nèi)的氣泡；若認(rèn)為氣泡已趕凈,將流量閥關(guān)閉；慢慢旋開倒置

6、U型管上部的放空閥21,打開閥3、4,使液柱降至零點(diǎn)上下時(shí)馬上關(guān)閉，管內(nèi)形成氣冰柱，此時(shí)管內(nèi)液柱高度差應(yīng)為零。然后關(guān)閉放空閥21。圖2導(dǎo)壓系統(tǒng)示意圖13-粗糙管測(cè)壓進(jìn)水閥;14-直管壓力傳感器；15-粗糙管測(cè)壓回水閥；16-光滑管測(cè)壓回水閥;17-光滑管測(cè)壓進(jìn)水閥;18-U型管進(jìn)水閥；19-排水閥；20-U型管出水閥；26-U型管放空閥 該裝置兩個(gè)轉(zhuǎn)子流量計(jì)并聯(lián)連接，根據(jù)流量大小選擇不同量程的流量計(jì)測(cè)量流量。 差壓變送器與倒置 U型管也是并聯(lián)連接，用于測(cè)量直管段的壓差，小流量時(shí)用倒置U型管壓差計(jì)測(cè)量，大流量時(shí)用差壓變送器測(cè)量。應(yīng)在最大流量和最小流量之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),般測(cè)取1520組數(shù)據(jù)。建議當(dāng)流量

7、小于300L/h時(shí),只用倒置U型管來測(cè)量壓差。5.粗糙管阻力測(cè)定:關(guān)閉閥17、光滑管測(cè)壓進(jìn)水閥19、光滑管測(cè)壓回水閥9,全開閥18，旋開粗糙管測(cè)壓進(jìn)水閥20、粗糙管測(cè)壓回水閥 &逐漸調(diào)大流量調(diào)節(jié)閥，趕出導(dǎo)壓管內(nèi)氣泡。7.直管段的壓差用差壓變送器測(cè)量。光滑管和粗糙管直管阻力的測(cè)定使用同一差壓變送器,當(dāng)測(cè)量光滑管直管阻力時(shí)，要把通向粗糙管直管阻力的閥門關(guān)閉；同樣當(dāng)測(cè)量粗糙管直管阻力時(shí)，要把通向光滑管直管阻力 的閥門關(guān)閉。8.測(cè)取水箱水溫。9.待數(shù)據(jù)測(cè)量完畢，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥，停泵。五、使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)注意的事項(xiàng)1.直流數(shù)字表操作方法請(qǐng)仔細(xì)閱讀說明書后，方可使用。2.啟動(dòng)離心泵之前，以及從光滑管阻力測(cè)量過渡到其它測(cè)量之前，都必須檢查所有流量調(diào)節(jié)閥是否關(guān)閉。18、203. 利用壓力傳感器測(cè)量大流量下P時(shí),應(yīng)切斷空氣一水倒置U型玻璃管的閥門 否則影響測(cè)量數(shù)值。4. 在實(shí)驗(yàn)過程中每調(diào)節(jié)一個(gè)流量之后應(yīng)待流量和直管壓降的數(shù)據(jù)穩(wěn)定以后方可記錄數(shù)據(jù)。5. 較長(zhǎng)時(shí)間未做實(shí)驗(yàn)，啟動(dòng)離心泵之前應(yīng)先關(guān)閉出口閥，否則易燒壞電機(jī)。六.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期：裝置號(hào):水溫:同組實(shí)驗(yàn)人員:光滑管內(nèi)徑:管長(zhǎng):序 號(hào)光滑直管阻力粗糙直管阻力流量3(m3/h)壓差(Kpa)*曰. 流量(m 3/h)壓差(Kpa)粗糙管內(nèi)徑:局部阻力管內(nèi)徑:七.實(shí)驗(yàn)結(jié)果用表列出光滑管和粗糙管的入和Re值，給出計(jì)算示例，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)