实验一 管路沿程阻力测定

《实验一 管路沿程阻力测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验一 管路沿程阻力测定（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、J I A N G S U U N I V E R S I T Y题目： 管路沿程阻力测定学院名称： 专业班级： 姓名学号： 2012 年 10 月 实验一 管路沿程阻力测定1、 实验目的1.掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法2.测定流体流过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数 与 的关系。eR3.测定流体流过管件时的局部阻力，并求出阻力系数 。4.学会压差计和流量计的使用。2、 实验原理流体在管道中流动时，由于黏性剪切力和涡流的存在，会引起压强损耗。这种损耗有流体流经直管的沿程阻力，流动方向的改变或因管道大小，形状的改变引起的局部阻力。1.沿程阻力 层流时 21phf湍流时 为减少实验工作量

2、，扩大实验结果的应用范围，可以采用因次分析法将各个变量综合成准数关系式。影响阻力损失的因素有：1）流体性质：密度 ，黏度 ;2)管路的几何尺寸：管径 d，管长 l，管壁粗糙度 ；3）流动条件：流速 u。变量关系可以表示： ,ufp组合成如下的无因次式： ； ；dl,2 2,dRlpe引入： 则上式可变为：),(dRe 2ulhf 上式中： 为直管摩擦系数，滞流时， ；湍流时， 和 的关系受管壁粗糙eR64eR度的影响，需由实验测得。根据伯努力方程可知，流体流经直管的沿程阻力损失，可： 。g)(水指 p2.局部阻力1）当量长度流体流过管件或阀门时，因局部阻力而有的损失相当于与其具有相同管径的若干

3、米长度直观阻力损失，这支管长度称为当量长度用符号 表示。el 2udlhef 2）阻力系数法流体流经某一管道或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数 表示：ph2up式中 ：局部阻力系数，无因次：u:流体的平均流速(m/s)。的值可以应用伯努力方程由液柱压差计 R 求出。phu 由 MMD 智能流量仪测出： （m/s）式中： ：平均流量（ ）)(42dVussVsm/33、 实验装置与流程1.本实验装置及设备主要参数：被测元件：镀锌水管，管长 2.0m，管径 0.021m；闸阀 D=3/4。1）测量仪表：U 形压差计； LW-15 型涡轮流量计2）循环水泵 3）循环水箱 4）DZ15-40 型

4、自动开关 5）数显温度表。流程：1）水箱 2）控制阀 3）放空阀 4）U 型压差计 5）平衡阀 6）放空阀 7）排液阀 8）数显温度表 9）泵 10）涡轮流量计 11）取压孔 12）U 形压差计 13）闸阀 14）取压孔4、 实验操作步骤及注意事项1.水箱充水至 80%。2.仪表调整。 3.打开压差计上平衡阀，关闭各放气阀。4.启动循环水泵。5.排气：（1）管路排气；（2）测压管排气；（3）关闭平衡阀，缓慢旋动压差计上放气阀排除压差计中的气泡，排气完毕。6.读取压差计零位度数。7.开启调节阀至最大，确定流量范围，确定实验点，测定直管部分阻力和局部阻力8.测定读数：改变管道中的流量读出一系列流量

5、 ，压差sV1p9.实验装置恢复原状，打开压差计上的平衡阀，并清理实验现场。5、 实验数据记录实验装置号：II 被测管长：2.0m 被测管径：0.021m 被测管件：镀锌水管 仪表常数：605.30 次/升 水温：28.3直管阻力损失 局部阻力损失序号 流量仪读数 （次/s） U 管左边读数 cmHgU 管右边读数 cmHgU 管左读数cmHgU 管右读数 cmHg0 0 33.2 33.2 21.1 21.11 660 50.3 16.1 16 26.22 622 48.3 18.1 16.6 25.63 584 46.5 19.9 17.1 25.14 520 44 22.4 17.9 2

6、4.35 474 42.3 24.1 18.4 23.86 426 40.5 25.9 18.9 23.37 366 38.6 27.8 19.5 22.78 288 36.6 29.8 20.1 22.19 172 34.3 32.1 20.7 21.510 0 33.2 33.2 21.1 21.16、 实验数据处理数据处理结果如表所示，以序号 1 为例写出计算过程5.302./09.42 dVus 1.8/653ERe42699.-1.g)(1 ）（水指p .02-2 ）（水指 08.)15.306/(.48./ 21lud)1539/(6122p序号流量Vssm/3流速um/s 密度粘

7、度 3/mkgRecmHg cmHg Pa Pa 1 0.00109 3.15 996 0.812 81131.1 34.2 10.2 42286.8 12611.8 0.0899 2.5532 0.00103 2.97 996 0.812 76459.9 30.2 9 37340.9 11128.1 0.0894 2.5363 0.00096 2.79 996 0.812 71788.8 26.6 8 32889.6 9891.6 0.0893 2.5574 0.00086 2.48 996 0.812 63921.5 21.6 6.4 26707.4 7913.3 0.0914 2.580

8、5 0.00078 2.26 996 0.812 58266.9 18.2 5.4 22503.4 6676.8 0.0927 2.6206 0.00070 2.03 996 0.812 52366.5 14.6 4.4 18052.2 5440.4 0.0921 2.6437 0.00060 1.75 996 0.812 44990.9 10.8 3.2 13353.7 3956.6 0.0923 2.6048 0.00048 1.37 996 0.812 35402.7 6.8 2 8407.9 2472.9 0.0938 2.6299 0.00028 0.82 996 0.812 211

9、43.3 2.2 0.8 2720.2 989.2 0.0951 2.94810 0 0 996 0.812 0 0 0 0 07、 试验结果与讨论1.用双对数坐标值关联一定 下， 和 Re 的关系，并用试验结果估算一工程问题的阻d/力损失。解：在一定 时， 和 Re 的关系如下图所示：d/=0.0899 时， 14.52.35.201.15.32089.22 udlhpff 2.根据所得到的 和 Re 的关系，验证伯拉修斯公式。解：伯拉修斯公式 ，此式子适用范围是25.0Re/3164.Re= ，Re=21143.3 ，=0.0260.0899，故在此条件下不成立。53013.为什么测定数据

10、前首先要赶尽设备和测压管中的空气？怎么赶走？答：如果设备或测压管中留有空气，则会引起 U 形管读书产生误差。缓慢旋动平衡阀排除气泡4.在进行测试系统得排气工作时，是否要关闭系统的出口阀？为什么？答：要关闭出口阀，这样才能通过 U 形压差计的液面是否变化判断系统的排气是否完全。5.U 形压差计上装设平衡阀有何作用？什么时候开着？什么时候关闭？ 答：平衡 U 形压差计中两边的气压；当实验结束时打开，当排除压差计中的气泡时以及实验过程中关闭。 6.为什么本实验数据需在双对数坐标纸上进行标绘？ 答：因为变量 和 Re 的最大值最小值相差很大，采用双对数 可以使图形不失真，更好反映 和 Re 两者之间的的关系。