流體流動(dòng)阻力損失的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)阻力的測(cè)定班級(jí)：040940305姓名：黃傲琴學(xué)號(hào):040940305一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)液壓計(jì)及流量計(jì)的使用方法；2、識(shí)別管路中的各個(gè)管件、閥門并了解其作用；3、測(cè)定流體流動(dòng)經(jīng)直管時(shí)的摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系；4、測(cè)定90標(biāo)準(zhǔn)彎頭的局部阻力系數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理1、摩擦系數(shù)的測(cè)定方法直管的摩擦系數(shù)是雷諾數(shù)和管的相對(duì)粗糙度（e/d）的函數(shù)，即九=Q（Re,/d），因此，在相對(duì)粗糙度一定的情況下，與Re存在一定的關(guān)系。根據(jù)流體力學(xué)的基本理論，摩擦系數(shù)與阻力損失之間存在以下關(guān)系：Lu2h=九一fd2g（1-1）式中：h阻力損失，J/N；fL管段長(zhǎng)度，m;d管徑，m;u流速，m/s;九摩擦系

2、數(shù)；g重力加速度，m/s2。流體在水平均勻直管中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)，由截面1流動(dòng)到截面2時(shí)的阻力損失體現(xiàn)在壓強(qiáng)的降低，即：fpg（1-2）兩截面之間的管段的壓強(qiáng)（p-p）可以用U形壓差計(jì)測(cè)量，故可以12計(jì)算出h。f用渦輪流量計(jì)測(cè)定流體通過已知管段的流量，在已知管徑的情況下流速可以通過體積流量來計(jì)算，由流體的密度p、粘度卩，因此，對(duì)于每一組測(cè)得的數(shù)據(jù)可以分別計(jì)算出對(duì)印的九和Re。2、局部阻力系數(shù)的測(cè)定根據(jù)局部阻力系數(shù)的定義：u22g1-3)式中：g局部阻力系數(shù)。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)定流體經(jīng)過管件時(shí)的阻力損失h及流體通過管路的流速fu其中阻力損失h可以應(yīng)用機(jī)械能衡算方程由壓差計(jì)讀數(shù)求出，再f由式（1-3）即可計(jì)算出

3、局部阻力系數(shù)。在測(cè)定阻力損失的時(shí)候，測(cè)壓孔不能緊靠管件處，因?yàn)樵诰o靠管件處壓強(qiáng)差難以測(cè)準(zhǔn)。通常測(cè)壓孔都開設(shè)在距管件一定距離的管子上，這樣測(cè)出的阻力損失包括了管件和直管兩部分，因此計(jì)算管件阻力損失時(shí)應(yīng)扣除直管部分的阻力損失。三實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置主要由離心泵、流量計(jì)、各種閥門、不同管徑、材質(zhì)的管子以及突然擴(kuò)大和突然縮小組合而成。水由離心泵從水槽中抽出后，經(jīng)過流量計(jì)被送至幾根并聯(lián)的管道，水流經(jīng)管道和管件后返回水槽。直管阻力損失用U形壓差計(jì)測(cè)定其壓差。管內(nèi)水的流量用渦輪流量計(jì)測(cè)定。用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量的大小。實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用注意事項(xiàng)：（1）離心泵在啟動(dòng)前應(yīng)灌泵排氣。（2）離心泵要在出口閥關(guān)閉的情況下啟動(dòng)。（3）

4、停車前要先關(guān)閉出口閥。四、實(shí)驗(yàn)記錄1、直管阻力系數(shù)直管材料：鋼管；管徑：36.5mm直管長(zhǎng)度L2000mm試驗(yàn)次數(shù)12345678910壓差26.023.120.718.314.611.68.36.64.80.0(mmhO)2流量V3.192.992.832.642.322.071.761.561.300.00(m3/s)2、局部阻力系數(shù)管件：90彎管；管徑：36.5mm試驗(yàn)次數(shù)12345678910壓差20.17.16.14.10.8.46.04.73.20.3(mmhO)238006流量V3.12.92.82.62.32.01.71.51.30.0(m3/s)9934276600五、數(shù)據(jù)處

5、理解：取第五組數(shù)據(jù)V=2.32m3,則V=2.32m3,則u二VS2.32x10-3兀d2/42.32x10-33.14x(36.5x10-3)2/4二2.22m/sdupRe=dupRe=36.5x10-3x2.22x998.21.005x10-3=8.04x104Lu2Lu2d2gAp=14.6Pg=998.2x9.81=1.49x10-3J/N2dhg九2dhg九=fLu2=1.08x10-4m2x36.5x10-3x1.49x10-3x9.812x2.2222gh2x9.81x1.49x10-3:=fu2=5.93x10-32.222同理得：12345678910九X10-59.329

6、.439.459.589.949.889.789.9310.409.32ReX1051.15851.0851.0270.9580.8420.7510.6390.5660.4721.158In九9.2809.2689.2689.2529.2209.2229.2329.2209.1749.280InRe11.29511.53511.57911.86512.66612.53212.30912.64413.71011.295做雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖：InReIn九In九m3mmm3mmHO2mmHO2um/s000.301.34.83.21.2430481.566.64.71.4916581.768.361.6

7、828962.0711.68.41.979315流量直管壓差局部壓差九/mReHfJ/N000045064.270.000490.113590.00622454077.120.0006740.1084630.00594361010.090.0008480.1071620.00587271756.180.0011850.1082690.0059332.3214.610.62.21836380422.390.0014910.1084830.0059442.6418.3142.52434491515.130.0018690.105010.0057542.8320.7162.7060298101.450.0021140.1033670.0056642.9923.117.82.859011103647.80.0023590.1033370.0056623.192620.33.050249110580.80.0026550.1021830.005599六、思考題1、本實(shí)驗(yàn)用水作為介質(zhì)作出九Re關(guān)系曲線，對(duì)其它流體是否實(shí)用？為什么？答：本實(shí)驗(yàn)對(duì)其它流體一樣實(shí)用，因?yàn)槔字Z數(shù)準(zhǔn)數(shù)是一個(gè)無因次數(shù)群，它允許d、p、卩有變化。2、不同管徑、不同水溫下測(cè)定的九Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)到同一曲線上？答：一次改變一個(gè)和多個(gè)變量都能夠關(guān)