管内沿程阻力系数测定

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1、6-1实验六实验六 管内沿程阻力系数测定管内沿程阻力系数测定(一) 实验目的：通过实验掌握管内沿程阻力的测试方法。(二) 基本原理：流体沿内径均匀的管道流动时，由于流体的粘性沿程水头损失的大小与管长、管径、管壁粗fhld糙度 、流体的平均流速密度和粘度有关。跟据相似原理分析，可由以下关系式表示：Vfh(81)gV dL dRfhef22 令 (82) dRfe则 (83)gV dlhf22 沿程阻力系数是雷诺数和管壁对粗糙度 /的函数，它可以由理论推导及用实验的方法获得实验曲 线或经验公式求得。对于层流流动沿程阻力系数是用分析方法推导出来，并且以为实验所证实，而对于湍 流流动, 沿程阻力系数的

2、计算公式，则是人们在实验的基础上提出某些假设，经过分析和根据实验进行修 正.而归纳出来的半径验公式，下面简单介绍一些常用公式：1 层流区： 232eR(84) eR642.湍流光滑管区:(85)3798.262320 dRe3.湍流粗糙管过渡区:85. 0372416198.26 dRd e(86) eRd88. 20096. 0/ 式中 代表一种正比于圆壁平均凹凸的粗糙长度。/6-24.湍流粗糙平方阴力区:85. 024160 dRe(87) 222874. 1 d在教学实验条件的限制下，只能就一种特定的管道，在不同的下做若干个实验点，把这些实验d eR点联成一条曲线，这条曲线的某一段可以用

3、一个经验公式来表达。 eRf本实验中流速可由流量计测得流量后经计算而得，沿程损失可用差压计测得，水平安装的管道，Vfh沿程损失水头损失与管道两端压差关系为:(88)gpphf21用所求得的流速和沿程损失及管道直径，管道长度即可求得管道沿程阻力系数，同时也VfhdL可求出,即可画出与的关系曲线。VdReeR(三) 实验设备如图 8-1 所示，主要由保持恒定水位的水箱，实验管段和测量, 两处阻力损失的差压变送器以及 测量水流量的涡轮流量计, 显示仪表等组成。81 3 2 4 62 7 6 11 5 10 9 1-显示仪表 2-差压变送器 3.4-排气阀门 5-流量调节阀门 6-涡轮流量计 7-水泵

4、 8-高位水箱 9-地下水池 10-地沟 11-实验管段 图 81 沿程阻力实验6-3(四)实验方法与步骤：1.实验前应开启 3，4 阀门排除差压计连接软管中可能存在的空气，使显示仪表的读数为零。2.将阀门 5 开至最大，使管中尽可能通过最大流量，等到水流平稳后记录差压仪表读数及涡轮流量计1U读数，由值可求出压差，值可以求出流量，称为仪表常数。f1U)(501aKPUP f)/(SLfQ3.逐次关小出水阀门 5，当管内通过不同流量时，分别记录差压计读数和流量计读数，共进行十次。1Uf4.测量水温，并通过查表计算求得液体粘度。(五)实验注意事项：1.每次调整流量的幅度应使十次的实验点能较均匀地分布。 2.每次调节阀门改变流量后，为使水流稳定，须待 2-3 分钟再读数据。 (六)实验数据记录:实验段直径 实验段管长 dCMLCM水温 TCo实验次数 名称及单位12345678910差压计读数)(1mVU涡轮流量计)/(秒次f(七)实验结果处理：1.根据测量数据计算、和，并把计算结果列成表。QeR2.从求得的和，绘制纵坐标为，横坐标为的曲线。eReR)(eRf(八)思考题：1.从实验曲线判断流动属哪一种流动区域，并与相应区域的理论公式比较。)(eRf2.分析误差产生的原因。