流體流動阻力系數(shù)測定

武漢工程大學(xué)環(huán)境與化工清潔生產(chǎn)實驗教學(xué)中心2009年5月

流體流動阻力系數(shù)測定一、實驗?zāi)康模∣bjectives）1.學(xué)習(xí)管路阻力損失(hf)、管路摩擦系數(shù)（λ）、管件局部阻力系數(shù)（ζ）的測定方法，并通過實驗了解它們的變化規(guī)律，鞏固對流體阻力基本理論的認(rèn)識；2.了解與本實驗有關(guān)的各種流量測量儀表、壓差測量儀表的結(jié)構(gòu)特點和安裝方式，掌握其測量原理，學(xué)會正確使用；3.學(xué)習(xí)對數(shù)坐標(biāo)紙的用法。4.測定流體流過直管的阻力，確定摩擦系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re的關(guān)系；5.測定閥門、管件的局部阻力系數(shù)ζ。二、實驗原理（Principles）

1.尋找影響過程的主要因素對所研究的過程作初步的實驗和經(jīng)驗的歸納，盡可能地列出影響過程的主要因素。對湍流時直管阻力損失hf與諸多影響ζ因素的關(guān)系式應(yīng)為：hf

=f(d，u，ρ，μ，l，ε)(1)2.因次分析法規(guī)劃實驗因次分析法可以將對(1)式的研究變成對(2)式的4個無因次數(shù)之間的關(guān)系的研究。即：(2)其中，若實驗設(shè)備已定，那么，式(2)可寫成為：

實驗設(shè)備是水平直管，式(3)又可寫為：

(4)若令

(5)則有則有

(6)三．裝置流程（Apparatus）

Theschematicflowchartoftheflowfrictionmeasurement1—tank;2—centrifugalpump;3—turboflowmeter;4—thermometer;5—pipefittingorvalve;6—straightpipesection;7—bottomvalve;8—controlvalve;9—primevalve;10—leadingpressurevalves;11,13—exhaustvalves;12—balancingvalves四．實驗步驟（Procedures）1.關(guān)閉控制閥，打開二個平衡閥，引水﹑灌泵放氣，關(guān)閉功率表，啟動泵。2.系統(tǒng)排氣：(1)總管排氣，(2)引壓管排氣，(3)壓差計排氣。3.檢驗排氣是否徹底。4.通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，記錄數(shù)據(jù)。由于系統(tǒng)的流量采用渦輪流量計計量，其小流量受到結(jié)構(gòu)的限制，因此，從大流量做起。5.關(guān)閉出口閥，關(guān)閉功率表開關(guān)，停泵，打開平衡閥。

五．?dāng)?shù)據(jù)記錄（Datarecords）

1.一次性原始數(shù)據(jù)

渦輪流量計儀表常數(shù)ζ=

次/升;直管長度

l=

m；管徑

mm；指示劑：

;局部閥件或管件類型

；管徑

mm；指示劑：

;水溫t=

℃。2.原始數(shù)據(jù)記錄表序號顯示儀讀數(shù)直管阻力壓差計/Pa局部阻力壓差計/Pa左右左右123六.數(shù)據(jù)處理(Dataprocessing)

λ~Re關(guān)系圖七、思考題（Questions）1.為了確定λ與ζ的函數(shù)關(guān)系要測定那些數(shù)據(jù)？宜選用什么儀器儀表來測定？如何處理數(shù)據(jù)？為什么要進(jìn)行排氣操作？如何排氣？為什么操作失誤可能將U形管中的水銀沖走？3.不同管徑﹑不同水溫下測定的λ－Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)到一條曲線上，為什么?4.以水為工作流體測定的λ