沿程水頭損失實驗報告2000字

沿程水頭損失實驗報告2000字

沿程水頭損失實驗報告2.沿程水頭損失實驗一、實驗目的1．通過實驗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lghf～-lgv曲線；2．掌握管流沿程阻力系數(shù)的量測技術(shù)和應用壓差計的方法；3．將測得的Re-λ關(guān)系值與莫迪圖對比，提高實驗成果分析能力。二、實驗原理對于圓管穩(wěn)定流動，達西公式給出：Lv2hf????d2g對于給定管徑、管長的圓管穩(wěn)定流，由達西公式可得：??2gdhfLv2?2gdhf?4Q?L?2???d?2??2gd58L?hfQ2?K?hfQ2式中：K??2gd58L對水平安裝的等直徑圓管，由能量方程可得：hf?P1?P2?對于指示液，被測液體均為水的U形管壓差計，有：hf?P1?P2??h1?h2式中hf——測定管段L的沿程水頭損失，cmH2O?——實驗水溫和大氣壓力下的水容重三、實驗裝置1.沿程水頭損失實驗裝置1套，結(jié)構(gòu)示意如圖1所示2.秒表1塊3.溫度計1支4.管徑d=1.0cm。1沿程水頭損失實驗報告圖1沿程水頭損失實驗裝置示意圖1.水箱（內(nèi)置潛水泵）2.供水管3.電器插座4.`流回水管5.整流柵板6.溢流板7.水箱8.測壓嘴9.實驗管道10.差壓計11.調(diào)節(jié)閥門12.調(diào)整及計量水箱13.回水管14.實驗桌15旁通管閥門16進水閥門本裝置有下水箱、自循環(huán)水泵、供水閥、穩(wěn)壓水箱、實驗管道、流量調(diào)節(jié)閥，計量水箱、回水管、壓差計等組成。實驗時應將管道、膠管及壓差計內(nèi)的空氣排出，接通電源水泵啟動，開啟供水閥，逐次開大流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)整兩個閥門開度。每次調(diào)節(jié)流量時，均需穩(wěn)定2-3分鐘，流量愈小，穩(wěn)定時間愈長；測流量時間不小于8-10秒；測流量的同時，需測記壓差計、溫度計[自備]應掛在水箱中讀數(shù)。四、實驗步驟1.對照裝置圖和說明，搞清各組成部件的名稱、作用及其工作原理，記錄有關(guān)常數(shù)管道內(nèi)徑d，測量管段長度L，水箱長a和寬b；2.檢查儲水箱水位（不夠高時沖水），旁通閥是否已關(guān)閉；3.接通電源，啟動水泵，全開進水閥16，水泵自動開啟供水，保持溢流板有稍許溢流。4.打開流量調(diào)節(jié)閥11，系統(tǒng)充水趕氣（排氣）；5.穩(wěn)定后，測讀并記錄數(shù)據(jù)表中所要求的參數(shù)；①層流區(qū)：應在水壓差計△h=20-30cmH2O量程范圍內(nèi)，進行3-5組實驗。其中第一次實驗壓差△h=0.2cm左右，逐次增加壓差△h=0.2cm左右。②紊流區(qū)：開大流量，第一次實驗壓差△h=0.5-0.8cm，逐次增加壓差△h=10cm，直至測出最大的hf（右側(cè)測壓點水位最低），進行3-5組實驗。③流量改變時用秒表和計量箱測定流量，記下時間Δt和體積V。7.實驗儀器校核：實驗結(jié)束后，關(guān)閉閥門11，檢查水差壓計儀是否指示位零，2沿程水頭損失實驗報告若均為零，則關(guān)閉進水閥門16，斷開電源，清理現(xiàn)場。否則表明差壓計已進空氣，需重做試驗。五、數(shù)據(jù)記錄與整理1.記錄與計算見表1；計算原理：Re?vd???0.01775cm2）21?0.0337t?0.000221t4Qv?2(cm)?dg?980(cm3)2.繪制lghf～lgv曲線，以lgv為橫坐標，以lghf為縱坐標；根據(jù)具體情況練成一段或幾段直線，求各段直線的斜率m?(lghf2?lghf1)/(v2?v1)。將求得的各區(qū)段mi值與已知的各流區(qū)的m值（層流區(qū)m=1，光滑管流區(qū)m=1.75，紊流過渡區(qū)1.75<m<2.0，粗糙管紊流區(qū)m=2.0）進行比較，確定各測段所屬流區(qū)。3.繪制lg100λ～lgRe對數(shù)曲線，lgRe為橫坐標，以lg100λ為縱坐標。表1記錄及計算表格常數(shù)：圓管內(nèi)徑d=1.0cm，量測管段長度L=9.0cm，水箱長度a=18.50cm，寬度為b=15.00cmk??2gd5（/8l）?(cm5/s2)同組者：3沿程水頭損失實驗報告說明：運動粘度保留四位有效數(shù)字，K保留三位，Re位整數(shù)，其余保留兩位小數(shù)后兩位。六、分析思考題1.為什么本實驗中壓差計的水柱差就是沿程水頭損失？如實驗管道安裝成傾斜，是否影響實驗結(jié)果？2.如何從lgv?lg區(qū)hf曲線得到的m?(lghf2?lghf1)v/(2?v1值，判定流)（m=1,m=2,1.75<m<2，m>2）？3.實際工程中鋼管中的流動大多為光滑管流或紊流過渡區(qū)，而水電站泄洪洞的流動大多為紊流阻力平方區(qū)，其原因何在