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1、江江 苏苏 大大 学学系别：制药工程系别：制药工程 班级：制药班级：制药 0902 姓名：蔡建明姓名：蔡建明 学号：学号：3090902054 实验一实验一 管路沿程阻力测定管路沿程阻力测定一、一、 实验目的实验目的 1、测定流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。 2、测定流体流经直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数 与 Re 的关系。 3、测定流体流经管件时的局部阻力，并求出阻力系数 。 4、学会压差计和流量计的使用。二、实验原理二、实验原理 流体在管路中流动时，引起的压强损失包括流体流经直管的沿程阻力以及 流体流动方向的改变或因管子大小、形状的改变所引起的局部阻力。 1、沿程阻力液体稳定流动时，
2、阻力损失表现为压强损耗： 12fpph 为减少工作量，扩大实验结果的应用范围，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：a、流体的性质：，；b、管路的几何尺寸：d , l ,；c、流动条件： u.经因次分析后， 22fPl uhd雷诺数 Re 定义是：层流时：=64/ Re ; 湍流时： 与 Re 和 /d 有关。须由实验确定。 2、局部阻力当量长度法22e flluhd 阻力系数法流体流经某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数表示：ph22puh式中：u-小截面管中的平均流速（m/s）-局部阻力系数，无因次由伯努利方程：（m/s）2/4suVd-平均流量(/s
3、)sV3m三、实验装置与流程三、实验装置与流程1、本实验装置及设备主要参数。 被测原件：镀锌水管，管长 2.0m，管径（公称直径）0.021m；闸阀 D=。 测量仪表：U 压差计（水银指示液） ；LW-15 型涡轮流量计（精度 0.5 级，量程 0.44.0m3 / h，仪器编号的仪表常数为 599.41（次/升） ，仪器编号 为的仪表常数为 655.30（次/升） ，MMD 智能流量仪） 。循环水泵。循环水箱。DZ15-40 型自动开关。数显温度表。 2、流程：1.水箱 2.控制阀 3. 放空阀 4. U 形压差计 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
4、 11.取压计 12 U 形压差计 13. 闸阀 14.取压孔 四、实验操作步骤及注意事项四、实验操作步骤及注意事项1.水箱充水至 80%。2.仪表调整（涡轮流量计、MMD 智能流量仪按说明书调节） 。3.打开压差计上的平衡阀，关闭各放气阀。4.启动循环水泵（首先检查泵轴是否转动，全开阀 13，关闭阀 2，后启动） 。5.排气：管路排气；测压管排气；关闭平衡阀，缓旋旋动压差计上179231111138121054146放气阀排除压差计中的气泡（注意：先排进压管后排出压管，以防压差计中水银冲走）排气完毕。6.读取压差计零位读书。7.开启调节阀至最大，确定流量范围，确定实验点（810 个） ，测定
5、直管部分阻力和局部阻力（闸阀全开时） 。8.测定读数：改变管道中的流量读出一系列流量 Vs、压差p1 （或p2） 。9.实验装置恢复原状，打开压差计上的平衡阀，并清理实验场地。 五、实验数据五、实验数据实验装置号： ，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：27.40C 。直管阻力损失p1局部阻力损失p2序号流量仪读数 （次/s）U 管左边读数cmHgU 管右边读数cmHgU 管左边读数cmHgU 管右边读数cmHg164449.7 16.5 25.9 16.0 257746.6 20.4 24.7 17.1 351844.2
6、 22.7 24.2 17.7 445641.8 25.2 23.6 17.9 539239.6 27.4 22.9 19.2 631537.6 29.5 21.6 19.8 724535.9 31.0 21.5 20.4 817934.9 32.2 21.4 20.6 911734.0 32.1 21.2 20.8 106533.7 33.3 21.0 20.9 六、数据处理六、数据处理序 号流量Vs m3/s 流 速u m/s密 度 kg/ m3粘度 Pa.sReR1 cmH gR2 cmH gp1 Pap2 Pa11.06E- 033.0 7 995 .78.00E- 048.03E+
7、0433. 2 9.9 4.43E+ 041.32E+ 040.0 99 2.8 1 29.53E- 042.7 5 995 .78.00E- 047.20E+ 0426. 2 7.6 3.49E+ 041.01E+ 040.0 97 2.6 8 38.56E- 042.4 7 995 .78.00E- 046.46E+ 0421. 5 6.5 2.87E+ 048.66E+ 030.0 99 2.8 5 47.53E- 042.1 8 995 .78.00E- 045.69E+ 0416. 6 5.7 2.21E+ 047.60E+ 030.0 99 3.2 2 56.48E- 041.8
8、7 995 .78.00E- 044.89E+ 0412. 2 3.7 1.63E+ 044.93E+ 030.0 98 2.8 3 65.20E- 041.5 0 995 .78.00E- 043.93E+ 048.1 1.8 1.08E+ 042.40E+ 030.1 01 2.1 3 74.05E- 041.1 7 995 .78.00E- 043.06E+ 044.9 1.1 6.53E+ 031.47E+ 030.1 01 2.1 5 82.96E- 040.8 5 995 .78.00E- 042.23E+ 042.7 0.8 3.60E+ 031.07E+ 030.1 04 2.
9、9 4 91.93E- 040.5 6 995 .78.00E- 041.46E+ 041.9 0.4 2.53E+ 035.33E+ 020.1 71 3.4 4 101.07E- 040.3 1 995 .78.00E- 048.11E+ 030.4 0.1 5.33E+ 021.33E+ 020.1 17 2.7 8 计算过程（以序号为例）：447/Regaa Vsm sdPRPRgPPd P luudu指水指水4499. 1 P u七、结果分析与讨论七、结果分析与讨论1.用双对数坐标纸关联一定 /d 下， 和 Re 的关系，并用实验结果估算一工程问题的阻力损失。答: 一定 /d 下，
10、和 Re 的关系见下图：与Re的关系0.010.11 100010000100000Re对数 (系列1)以 =0.099 为例：22/ ffpluuhhhdJ kg2、根据所得到的 和 Re 的关系，验证伯拉休斯公式。答：柏拉修斯公式： ，当，当 Re=时，时，0.250.3164 Re=0.019，即在此条件下柏拉修斯公式不成立。3、为什么测定数据前首先要赶尽设备和测压管中的空气？怎样赶走？答：因为在测量时设备和测压管中的空气会导致 U 型管中液面发生变 化，即读数不准确。 排尽空气的办法：先打开平衡阀，关闭其它阀，然后打开管路阀门，将里 面的空气全部排尽后关上阀门。先打开测压管进压管阀门，
11、等到玻璃小球内无 气泡便关闭阀门，再打开排出压管阀门至小玻璃小球内无气泡后关闭。然后打 开平衡阀，观察测压管液面的变化情况，若 U 型管两边读数相同则空气已排尽。4、在进行测试系统的排气工作时，是否要关闭系统的出口阀？为什么？ 答：必须关闭系统的出口阀，因为这样才能通过 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：作用是：平衡 U 形压差计两边的气压；实验开始之前关闭，在启动离心泵之前打开，测压管排完气后关闭，实验结束后再打开。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，用普通作图方法会使图 形失真而观察不出 与 Re 之间的关系，而采用双对数法作图可使图形不致失 真，可以更好的反应 与 Re 之间的关系。
