流体力学实验,实验7粗糙管
流体力学实验报告
实验一 柏努利实验一、实验目的1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换，验证流体静力学原理和柏努利方程。
2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化，确定两者之间的关系。
二、基本原理流动的流体具有三种机械能：位能、动能和静压能，这三种能量可以互相转换。
在没有摩擦损失且不输入外功的情况下，流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。
在有摩擦而没有外功输入时，任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。
流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示，取流动系统中的任意两测试点，列柏努利方程式：∑+++=++f h p u g Z P u g Z ρρ2222121122对于水平管，Z 1=Z 2，则 ∑++=+f h p u p u ρρ22212122若u 1=u 2, 则P 2<P 1；在不考虑阻力损失的情况下，即Σh f =0时，若u 1=u 2, 则P 2=P 1。
若u 1>u 2 , p 1<p 2；在静止状态下，即u 1= u 2= 0时，p 1=p 2。
三、实验装置及仪器图2－2 伯努利实验装置图装置由一个液面高度保持不变的水箱，与管径不均匀的玻璃实验管连接，实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。
水的流量由出口阀门调节，出口阀关闭时流体静止。
四、实验步骤及思考题3、关闭出口阀7，打开阀门3、5，排出系统中空气；然后关闭阀7、3、5，观察并记录各测压管中的液压高度。
思考：所有测压管中的液柱高度是否在同一标高上？应否在同一标高上？为什么？4、将阀7、3半开，观察并记录各个测压管的高度，并思考：（1）A、E两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？（2）B、D两管中，C、D两管中液位高度是否相等？若不等，其差值代表什么？5、将阀全开，观察并记录各测压管的高度，并思考：各测压管内液位高度是否变化？为什么变化？这一现象说明了什么？五、实验数据记录.液柱高度 A B C D E阀门关闭半开全开实验二 雷诺实验一、实验目的1、 观察流体在管内流动的两种不同型态，加强层流和湍流两种流动类型的感性认识；2、掌握雷诺准数Re 的测定与计算；3、测定临界雷诺数。
流体力学教案第7章管内流动与管路计算
第七章管内流动与管路计算在第四章中，推出的粘性流体沿管道流动的总流伯努里方程为：w 2222221111+2++=2++h gV g p z g V g p z αραρ式中h w 是粘性流体从截面1流到截面2处，单位重量流体所损失的能量，它等于所有沿程损失和局部损失之和，即：j f w h h h +=沿程损失h f 是在每段缓变流区域内单位重量流体沿流程的能量损失。
研究表明，沿程损失与单位重量流体所具有的动能和流程长度成正比，与通道的直径成反比。
gV d l h 22f λ= 该式称为达西一威斯巴赫（Darcy-Weisbach ）公式。
式中λ为沿程损失系数，它与流体的粘度，流速、管道内径和管壁粗糙度等因素有关，是一个无量纲系数，除层流流动外，一般需要由试验确定。
局部损失h j 是当管道中因截面面积或流动方向的改变所引起的流动急剧变化时，单位重量流体的能量损失，通常表示为gV h 2=2j ζ 式中ζ称为局部损失系数，也是一个无量纲系数，根据引起流动的各种管件，由试验来确定。
要计算粘性流体在管道中的流动问题，需应用总流的伯努里方程。
而应用该方程的关键问题是求管道中的能量损失h w 。
总损失h w 等于各段沿程损失和局部损失之和。
若求沿程损失h f 和局部损失hj ，就必须确定沿程损失系数λ和局部损失系数ζ。
因此，确定沿程损失系数λ和局部损失系数ζ就成了本章的最关键的问题。
§7—1 圆管中的层流流动本节及以后各节所讨论的沿程损失系数的计算公式，只适用于管内充分发展的流动，而不适用于速度分布沿流程不断变化的管道入口段的流动（。
设流动为不可压流体在水平直管中的定常流动，流体充满整个管道截面，并为充分发展的层流流动。
取管道轴线与x 坐标一致。
在这样的流动中没有横向速度分量，即υ=w =0，仅有x 方的速度u 。
根据连续方程，可得0=∂∂xu (1)该式表明，u 与x 无关，仅为y 和z 的函数。
化工原理实验实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握化工原理的基本概念和原理。
2. 学习化工实验的基本操作技能和数据处理方法。
3. 通过实验，验证化工原理的理论知识，加深对化工工艺过程的理解。
4. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验内容及步骤1. 实验一：流体力学实验实验目的：测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系，测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验步骤：（1）根据实验装置流程图，连接实验装置，包括光滑管、粗糙管、倒U形压差计、1151压差传感器、铂电阻温度传感器、流量计等。
（2）调整进水阀，使水从高位水槽流入光滑管，调节球阀，使水分别流经光滑管和粗糙管。
（3）记录不同流量下的压差值和温度值。
（4）计算摩擦系数和局部阻力系数。
2. 实验二：精馏实验实验目的：熟悉精馏的工艺流程，掌握精馏实验的操作方法，测定全回流时的全塔效率及单板效率。
实验步骤：（1）根据实验装置流程图，连接实验装置，包括精馏塔、回流液收集器、塔顶冷凝器、塔釜加热器等。
（2）调整塔釜加热器，使塔釜温度达到设定值。
（3）调整回流液收集器，使回流液流量达到设定值。
（4）记录塔顶和塔釜的液相折光度，计算液相浓度。
（5）根据数据绘出x-y图，用图解法求出理论塔板数，从而得到全回流时的全塔效率及单板效率。
3. 实验三：流化床干燥实验实验目的：熟悉流化床干燥器的基本流程及操作方法，掌握流化床流化曲线的测定方法，测定物料含水量及床层温度随时间变化的关系曲线。
实验步骤：（1）根据实验装置流程图，连接实验装置，包括流化床干燥器、物料进料装置、温度传感器、流量计等。
（2）将物料放入流化床干燥器中，调整进料量和空气流量。
（3）记录不同时间下的物料含水量和床层温度。
（4）绘制物料含水量和床层温度随时间变化的关系曲线。
三、实验结果与分析1. 流体力学实验：根据实验数据，绘制摩擦系数与雷诺数Re的关系曲线，与理论公式进行比较，分析实验误差产生的原因。
工程流体力学实验
工程流体力学实验实验一 静水压强实验一、实验目的1、通过实验加深对流体静力学基本方程h p p γ+=0的理解。
2、验证静止流体中不同点对于同一基准面的测压管水头为常数，即=+γpz 常数3、实测静水压强，掌握静水压强的测量方法。
4、巩固绝对压强、相对压强、真空度的概念，加深理解位置水头、压力水头以及测压管水头之间的关系。
5、已知一种液体重度测定另一种液体的重度。
二、实验原理γ3图1 静水压强实验原理图静水压强实验原理如图1所示，相对静止的液体只受重力的作用，处于平衡状态。
以p 表示液体静压强，γ表示液体重度，以z 表示压强测算点位置高度（即位置水头），流体静力学方程为=+γp z 常数上式说明 1、在重力场中静止液体的压强p 与深度h 成线性分布，即4030403h h h h p p p p --=--2、同一水平面（水深相同）上的压强相等，即为等压面。
因此，水箱液面和测点3、4处的压强（绝对压强）分别为00h p p a γ+=()03∆-∆+=γa p()04∆-∆+=γa p33h p p a γ+=()33z p a -∆+=γ44h p p a γ+=()44z p a -∆+=γ与以上各式相对应的相对压力（相对压强）分别为a p p p -='000h γ= ()03∆-∆=γ()04∆-∆=γa p p p -='333h γ= ()33z -∆=γa p p p -='444h γ= ()44z -∆=γ式中 a p —— 大气压力，Pa γ—— 液体的重度，3m N0h —— 液面压力水头，m0∆ —— 液面位置水头，m3∆、4∆—— 3、4处测压管水头，m3z 、 4z —— 3、4处位置水头，m3h 、4h —— 3、4处压力水头，m3、静水中各点测压管水头均相等，即43∆=∆或 γγ'+='+4433p z p z 或 4433h z h z +=+即测压管3、4的液位在同一平面上。
流体力学综合实验
实验报告课程名称：过程工程原理实验（甲） 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：流体力学综合实验（一、二） 实验类型：工程实验 同组学生姓名：姿 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得1、流体流动阻力的测定实验1.1 实验目的：1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法 1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数 的关系，验证在一般湍流区内λ与 的关系曲线 1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ξ1.1.4 识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用 1.2 实验装置与流程： 1.2.1 实验装置：实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计、U 形流量计等所组成。
实验管路部分有两段并联长直管，自上而下分别用于测定粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力系数。
同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀，用于测定不同种类阀门的局部阻力阻力系数。
水的流量使用涡流流量计或转子流量计测量，管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。
1.2.2 实验装置流程示意图，如图1，箭头所示为实验流程：其中：1——水箱 2——离心泵 3——涡轮流量计 4——温度计 5——光滑管实验段 6——粗糙管实验段 7——截止阀 8——闸阀 9、10、11、12——压差传感器 13——引水漏斗图 1 流体力学综合实验装置流程示意图Re Re1.3 基本原理：流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成的机械能损失成为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时由于流体运动方向和速度大小的改变所引起的机械能损失成为局部阻力损失。
1.3.1直管阻力摩擦系数λ的测定：由流体力学知识可知，流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：（1） 公式中：fp ∆：流体流经l 米直管的压力将，Pa ；λ：直管阻力摩擦系数，无因次； d ：直管内径，m ；fh ：单位质量流体流经l 米直管的机械能损失，J/kg ；ρ：流体密度，kg/ ； l ：直管长度，m ；u ：流体在管内流动的平均速度，m/s ；由上面的式子可知： （2）雷诺数： ρμ式子中：μ：流体粘度，kg/(m ·s)。
流体力学综合实验装置——流体流动阻力测定实验---实验报告
流体流动阻力测定实验一、实验目的1．掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。
2．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内λ与Re 的关系曲线。
3．测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。
4．学会倒U形压差计和涡轮流量计的使用方法。
5．识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。
二、基本原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。
1．直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：即，式中：λ—直管阻力摩擦系数，无因次；d —直管内径，m；—流体流经l米直管的压力降，Pa；hf—单位质量流体流经l米直管的机械能损失，J/kg；ρ—流体密度，kg/m3；l —直管长度，m；u —流体在管内流动的平均流速，m/s。
滞流（层流）时，式中：Re —雷诺准数，无因次；μ—流体粘度，kg/(m·s)。
湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度（ε/d）的函数，须由实验确定。
由式（2）可知，欲测定λ，需确定l、d，测定、u、ρ、μ等参数。
l、d 为装置参数（装置参数表格中给出），ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得， u通过测定流体流量，再由管径计算得到。
例如本装置采用涡轮流量计测流量V（m3/h）。
可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定，或采用差压变送器和二次仪表显示。
根据实验装置结构参数l、d，指示液密度，流体温度 (查流体物性ρ、μ)，及实验时测定的流量V、压差，通过式(5)、(6)或(7)、(4) 和式(2)求取Re和λ，再将Re和λ标绘在双对数坐标图上。
2．局部阻力系数ξ的测定局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。
《流体力学》实验指导书
实验二 雷 诺 数 实 验一、 实验目的1、 观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律2、 观察流体由层流变紊流及由紊流变层流的过度过程3、 测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数2c e R二、 实验原理及实验设备流体在管道中流动，由两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
雷诺数的物理意义，可表征为惯性力与粘滞力之比。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均速度v ，微启红色水阀门，这是红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红颜色水呈一条红色直线，其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动，红色直线没有与周围的液体混杂，层次分明地在管路中流动。
此时，在流速较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。
如果将出口阀门逐渐开大，管路中的红色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使红色线完全扩散与自来水混合，此时流体的流动状态微紊流运动。
图1雷诺数实验台示意图1.水箱及潜水泵2.接水盒3. 上水管4. 接水管5.溢流管6. 溢流区7.溢流板8.水位隔板9. 整流栅实验管 10. 墨盒 11. 稳水箱 12. 输墨管 13. 墨针 14.实验管15.流量调节阀雷诺数表达式e v dR ν⋅=，根据连续方程：A=v Q ，Qv A=流量Q 用体积法测出，即在Δt 时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。
tVQ ∆=42d A π=式中：A —管路的横截面积；d —实验管内径；V —流速；ν—水的粘度。
三、实验步骤1、准备工作：将水箱充满，将墨盒装上墨水。
启动水泵，水至经隔板溢流流出，将进水阀门关小，继续向水箱供水，并保持溢流，以保持水位高度H 不变。
2、缓慢开启阀门7，使玻璃管中水稳定流动，并开启红色阀门9，使红色水以微小流速在玻璃管内流动，呈层流状态。
3、开大出口阀门15，使红色水在玻璃管内的流动呈紊流状态，在逐渐关小出口阀门15，观察玻璃管中出口处的红色水刚刚出现脉动状态但还没有变为层流时，测定此时的流量。
实验三、流体力学综合实验 化工基础实验
实验三、流体力学综合实验流体力学综合实验包括流体在管路内流动时的直管和局部阻力的测定，流量计的流量系数校核和在一定的转速下离心泵的特性曲线的测定。
这三个实验都是以柏努利方程为基础。
流体流动时会产生阻力，为了克服阻力需损耗一部分能量，因此，柏努利方程在实际应用中Σh f一项代表每公斤流体因克服各种流体流动阻力而损耗的能量，在应用柏努利方程时，不管是为了求取各能量之间的互相转化关系式或是计算流体输送机械所需的能量及功率都必须算出Σh f：对于在长距离的流体输送，流体输送机械所作的功，主要是用于克服输送管路中的流体阻力，故阻力的大小关系到流体输送机械的动力消耗，也涉及到流体输送机械的选用。
流体阻力的大小与流体的性质（如粘性的大小），流体流动类型、流体所通过管路或设备的壁面情况（粗糙或光滑）通过的距离及截面的大小等因素有关。
在流体流动的管路上装有孔板或文氏流量计用于测定流体的流量，流量计一般都按标准规范制造，给出一定的流量系数按规定公式计算或者给出标定曲线，照其规定使用，如果不慎遗失原有的流量曲线或者流量计经过长期使用而磨损较大，或者被测流体与标准流体的成分或状态不同；或者由于科研往往需要自制一些非标准形式的流量计，此时，为了精确地测定流量，必须对自制流量计进行校验，求出具体计算式或标定流量曲线。
泵是输送液体的机械，离心泵铭牌上所示的流量，扬程，功率是离心泵在一定转速下效率最高点所对应的Q,H,N的值。
在一定转速下，离心泵的扬程H，轴功率N及效率η均随流量的大小而改变，其变化关系可用曲线表示，该所示曲线称为离心泵的特性曲线。
通常根据H~Q曲线，可以确定离心泵在给定管路条件下输送能力，根据N~Q曲线可以给离心泵合理选配电动机功率，根据η~Q曲线可以选择离心泵的工况处于高效工作区，发挥泵的最大效率。
离心泵的特性曲线目前还不能用解析方法进行准确计算，只能通过实验来测定。
一、管道流体阻力测定一、实验目的：1.掌握测定流体阻力的实验方法。
流体力学 粗糙度计算公式
流体力学粗糙度计算公式流体力学是研究流体在静止和运动状态下的力学性质和运动规律的学科。
在工程实践中，流体力学的应用非常广泛，比如在水利工程、航空航天工程、能源工程等领域都有重要的应用。
而在流体力学中，粗糙度是一个非常重要的参数，它对流体的流动性能有着重要的影响。
粗糙度是指流体流动的管道或表面的不平整程度。
在实际工程中，粗糙度常常是一个需要进行准确计算的参数，因为它直接影响着流体的摩擦阻力和流速分布。
粗糙度的计算公式是流体力学中的一个重要内容，下面我们将介绍粗糙度的计算公式及其应用。
粗糙度的计算公式通常是根据实际工程情况和流体性质来确定的。
在工程实践中，常用的粗糙度计算公式有Colebrook公式、Nikuradse公式等。
其中，Colebrook公式是用来计算管道内流体的摩擦阻力系数的公式，它的表达式为：1/√f = -2log(ε/D/3.7 + 2.51/(Re√f))。
其中，f为摩擦阻力系数，ε为管道壁面的绝对粗糙度，D为管道的直径，Re 为雷诺数。
在工程实践中，可以根据实际情况和流体性质来确定Colebrook公式中的参数值，从而计算出管道内流体的摩擦阻力系数。
另外，Nikuradse公式是用来计算管道内流体的摩擦系数的公式，它的表达式为：1/√f = -1.8log(ε/3.7D + 6.9/Re√f)。
其中，f为摩擦系数，ε为管道壁面的绝对粗糙度，D为管道的直径，Re为雷诺数。
通过Nikuradse公式，可以计算出管道内流体的摩擦系数，从而进一步分析流体的流动性能。
在实际工程中，粗糙度的计算公式是非常重要的，它可以帮助工程师准确地分析流体的流动性能，从而为工程设计和优化提供重要的参考依据。
通过粗糙度的计算公式，工程师可以合理地选择管道材料、优化管道设计，从而降低流体的摩擦阻力，提高流体的流动效率。
除此之外，粗糙度的计算公式还可以帮助工程师分析流体的流速分布和流动状态，从而进一步优化流体的流动性能。
流体力学-07 量纲分析与相似原理
7. 量纲分析与相似原理
9直接实验法
物理规律
9理论分析法 9模型研究法
量纲分析 相似理论
直接(原型)实验：
伽利略自由落体实验(1590)； 波义耳气压实验(1662)； 库仑平板拖曳实验(1784)；
……
直接得出物理现象的 规律性结果
7. 量纲分析与相似原理
理论分析：
N-S方程(本构方程)
被定量：矩形堰流流量Q
主定量： 堰上水头H 堰宽b 重力加速度g
7.2 量纲分析与Π定理
解：按照瑞利法，流量表达式可以表示为：
Q = kba1 g a2 H a3
用基本量纲表示方程中各物理量的量纲：
( ) L3t−1 = La1 Lt-2 L a2 a3
由量纲齐次性原则，等号两边量纲应相同
对L： 对t：
=
ML-1t
-2
ML-3 ⋅ Lt-2 =L
7.2 量纲分析与Π定理
Fourier (1822)：换了单位，不仅某值的量变了，与 该量有关的量的量值也跟着变了。
Rayleigh (1877)：利用量纲分析法分析风吹绳弦所发 出的声调。
Reynolds (1883)：运用量纲分析的原则，认为水管 中水流是层流还是湍流，不能只看流速大小，而
ρV 2l 2
1901 年,莱特兄弟首次进行了风洞试 验，他们自制了200多个不同的机翼进 行了上千次风洞实验 。
7.3 流动相似
化工设备发展的趋势： 1. 大型化、规模化(大宗化工产
品)； 2. 微型化(精细、医药化工产品)
7.3 流动相似
7.3.1 相似概念
若存在两个点的集，其中一个能透过放大缩小、 平移或旋转等方式变成另一个，就说它们相似。(几何 学)
【参考文档】流体流型实验报告-推荐word版 (8页)
实验装置如下图所示：
1、水箱 2、离心泵 3、压差传感器 4、温度计 5、涡轮流量计 6、流量计 7、转子流量计 8、转子流量计 9、压差传感器 10、压差传感器 11、压差传感器 12、粗糙管实验段 13、光滑管实验段 14、层流管实验段 15、压差传感器 16、压差传感器 17、局部阻力 18、局部阻力
H1、H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m；u1、u2——分别为泵进、出口的流速，m/s；
z1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度，m。
由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的Байду номын сангаас程。 ⑵轴功率N的测量与计算
N?N电?k(W) ⑶
其中，N电为电功率表显示值，k代表电动机转动效率，可取k=0.95。
⑷实验结束，关闭出口阀，停止水泵电机，清理装置。
3
五、数据记录及处理
当水温T=27.1℃时，密度ρ=996.4kg/cm3，粘度μ=0.860*0.001Pa·s。 根据式⑵、⑶、⑷、⑹，以及公式 阀门压差?p'f??p'f(测量)?可计算得到如下结果：
⑴光滑管
l1
?pf(直管) l
序号
2 3 4 5 6 7 8
流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：
订
线
hf?
?pf
?
?
p1?p2
?
2d?pf
lu2?? ⑴
d2
⑵
采用涡轮流量计测流量V
'f
即 ??
?lu2
Re?
du?⑶
?
u?
V
⑷
900?d2
流体力学综合实验指导书
流体力学综合实验实验指导书第 1 页共13页流体力学综合实验一、实验目的1）能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验，测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图；2）能进行离心泵特性曲线测定实验，测出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图；3）学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡轮流量计、C1000、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作；二、装置整体流程图：1－离心泵；2－进口压力变送器；3－铂热电阻（测量水温）；4－出口压力变送器；5－电气仪表控制箱；6－均压环；7－粗糙管；8－光滑管（离心泵实验中充当离心泵管路）；9－局部阻力管；10－管路选择球阀；11－涡轮流量计；12－局部阻力管上的闸阀；13－电动调节阀；14－差压变送器；15－水箱图1 实验装置流程示意图第 2 页共13页第 3 页 共 13页离心泵特性测定实验一、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。
1．扬程H 的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程：f h gug p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρ （1－1）由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项f h ∑，速度平方差也很小故可忽略，则有 (=H gp p z z ρ1212)-+- 210(H H H ++=表值）（1－2） 式中： 120z z H -=，表示泵出口和进口间的位差，m ；和ρ——流体密度，kg/m 3 ； g ——重力加速度 m/s 2；p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa ；H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m ； u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速，m/s ； z 1、z 2——分别为真空表、压力表的安装高度，m 。
流体力学实验
流体力学实验一、目的与要求1．验证不可压缩流体的定常流淌的总流Bernoulli 方程（能量方程），加深对流淌过程中能量缺失的熟悉；2．掌握流速、流量、压强等流淌参量的实验测量技能3．用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性；。
二、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。
运用不可压缩流体的定常流淌的总流Bernoulli 方程，能够列出进口邻近断面（1）至另一缓变流断面（i ）的Bernoulli 方程：i w i i ii h gv p z gv p z -+++=++122111122αγαγ其中i=2，3，4，……，n ；取121====n ααα 。
选好基准面，从断面处已设置的静压测管中读出测管水头γpz +的值；通过测量管路的流量，计算出各断面的平均流速v 与g v 22α的值，最后即可得到各断面的总水头gv p z 22αγ++的值。
验装置装置图实验装置如图一所示。
三、实验步骤1． 熟悉实验设备，熟悉测压管的布置情况；2．打开泵供水，待水箱溢流后，关闭伯努利管阀门，检查所有测压管的液面是否平齐。
如不平，则查明故障原因（如连通管堵塞、漏气或者夹气泡等），并加以排除，直至调平；3．打开伯努利管阀门，待测压管的液面完全静止后，观察测量测压管的液面高度，并记录在表2；4．调节伯努利管阀的开度，待流量稳固后，测量并记录各测压管与液面的高度，同时测记如今的管道流量；5．改变流量2次，重复上述测量。
四、实验结果记录与分析 1． 有关常数记入表1。
表1 常数记录表格2． 测量流量与)(γpz +并记入表2。
3． 计算速度水头与总水头，填入表3与表4。
4．将上述结果中最大流量下的总水头线（动压水头线与计算水头线）与测压管水头线绘在图上。
六、结果分析及讨论1．沿管长方向，总水头线的变化趋势如何？静水头线的变化趋势与总水头线的有何不一致？简要说明原因。
2．水箱水位恒定，流量增加，静水头线发生什么变化？简要说明原因。
化工原理_流体实验报告
一、实验目的1. 理解流体力学的基本原理，掌握流体流动的基本规律。
2. 学习流体阻力计算方法，了解流体流动中的能量损失。
3. 掌握实验装置的操作方法，提高实验技能。
4. 分析实验数据，验证流体力学理论。
二、实验原理流体阻力是流体在流动过程中受到的阻碍作用，主要分为直管沿程阻力和局部阻力。
直管沿程阻力主要与流体的粘度、流速、管径和管长有关；局部阻力主要与流体的流速、管件形状和尺寸有关。
三、实验装置与流程1. 实验装置：流体阻力实验装置包括进水阀、光滑管、粗糙管、阀门、流量计、压力计等。
2. 实验流程：（1）打开进水阀，调节流量，使流体在光滑管中流动。
（2）测量光滑管上下游的压力差，计算直管沿程阻力。
（3）关闭进水阀，打开阀门，使流体流经粗糙管。
（4）测量粗糙管上下游的压力差，计算局部阻力。
（5）改变流量，重复上述步骤，得到不同流量下的阻力数据。
四、实验步骤1. 准备实验装置，连接好各部分管道。
2. 调节进水阀，使流体在光滑管中流动，测量光滑管上下游的压力差。
3. 记录实验数据，包括流量、压力差、温度等。
4. 关闭进水阀，打开阀门，使流体流经粗糙管。
5. 测量粗糙管上下游的压力差，记录实验数据。
6. 改变流量，重复步骤2-5，得到不同流量下的阻力数据。
五、实验数据与分析1. 光滑管沿程阻力计算：根据实验数据，计算不同流量下的摩擦系数和雷诺数，绘制摩擦系数与雷诺数的关系曲线。
通过对比实验数据与理论公式，验证流体力学理论。
2. 局部阻力计算：根据实验数据，计算不同流量下的局部阻力系数，分析局部阻力系数与流量的关系。
通过对比实验数据与理论公式，验证流体力学理论。
六、实验结果与讨论1. 光滑管沿程阻力实验结果：实验结果表明，摩擦系数与雷诺数呈线性关系，验证了流体力学理论。
随着雷诺数的增加，摩擦系数逐渐减小，符合流体力学理论。
2. 局部阻力实验结果：实验结果表明，局部阻力系数与流量呈非线性关系，随着流量的增加，局部阻力系数逐渐减小。
管壁粗糙度 流动阻力关系
管壁粗糙度流动阻力关系下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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流体力学综合实验装置——离心泵特性曲线---实验报告
流体力学综合实验一、实验目的1）能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验，测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图；2）能进行离心泵特性曲线测定实验，测出扬程与流量、功率与流量以及离心泵效率与流量的关系曲线图；3）学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作；二、装置图：图1 实验装置流程示意图1－离心泵；2－进口压力变送器；3－铂热电阻（测量水温）；4－出口压力变送器；5－电气仪表控制箱；6－均压环；7－粗糙管；8－光滑管（离心泵实验中充当离心泵管路）；9－局部阻力管；10－管路选择球阀；11－涡轮流量计；12－局部阻力管上的闸阀；13－电动调节阀；14－差压变送器；15－水箱离心泵特性测定实验一、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。
由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。
1． 扬程H 的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程：22112212+++=+++22f p u u z H z h g g g gρρρ∑由于两截面间的管子较短，通常可忽略阻力项fh Σ，速度平方差也很小，故也可忽略，则有2121012-=(z -z )+=H +H ()+H p p H g ρ表值式中： 021=z -z H ，表示泵出口和进口间的位差，m ；ρ——流体密度，kg/m 3； g ——重力加速度 m/s 2；p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa ；H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m ； u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速，m/s ； z 1、z 2——分别为真空表、压力表的安装高度，m 。
流体力学实验,实验7粗糙管
实验:沿程阻力系数测量装置设计实验(粗糙管)
1.实验原理
粗糙圆管流动沿程水头损失计算过程如下：
根据达西公式：h f=λ（v为管内过流断面的平均流速）；
再根据圆管上被测的两个点1，2过流断面的液面高度差，根据伯努利方程，即可
求得h f1-2=- ,该数值即为上面达西公式液流的水头损失h f。
于是有：λ=- 。
代入即可得λ=。
对于每一个给定的流量Q（m3/s），都可以相应求出被测点1，2两个过流断面流动中的沿程阻力系数；并可根据实验时的Re值，判断管流的流态，从而选用不同的计算式，验算结果。
最后将实验测得的λ值与莫地图进行对比验证。
2.实验装置原理图
U型管的两端接一定管长的两端，通过测量U型管内水位差可以获得ΔH
3.验装置加工设计计算
粗糙管的直径为20cm，第一因为取材方便，第二通过水泵抽水，20cm的管径可以获得比较比较理想的实验数据U型管的最大的高度为100cm，因为可以解决管道两端压力差过
大时候导致水位相差过大的问题。
4验装置使用前标定
光滑管的标定在于对U型管的标定，首先将U型管安装在机架上，然后往U型管中加少量的水，令U型管的上端与大气相通，在两个U型管中标记0刻度，然后通过刻度尺标定其他的数值
5实验材料汇总
20cm管径的水管一根，100cm的透明管两根，另外总长为150cm左右的软管，五个阀门
6实验步骤
（1）型管顶端的阀门一点点开度
（2）型管的两个下端的阀门，令U型管进入一些水，再关闭顶端的阀门
（3）的两个阀门，打开U型管想通的阀门，再关闭，
（4）开U型管下端的两个阀门
7验数据记录表。
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实验:沿程阻力系数测量装置设计实验(粗糙管)
1.实验原理
粗糙圆管流动沿程水头损失计算过程如下：
根据达西公式：h f=λ（v为管内过流断面的平均流速）；
再根据圆管上被测的两个点1，2过流断面的液面高度差，根据伯努利方程，即可
求得h f1-2=- ,该数值即为上面达西公式液流的水头损失h f。
于是有：λ=- 。
代入即可得λ=。
对于每一个给定的流量Q（m3/s），都可以相应求出被测点1，2两个过流断面流动中的沿程阻力系数；并可根据实验时的Re值，判断管流的流态，从而选用不同的计算式，验算结果。
最后将实验测得的λ值与莫地图进行对比验证。
2.实验装置原理图
U型管的两端接一定管长的两端，通过测量U型管内水位差可以获得ΔH
3.验装置加工设计计算
粗糙管的直径为20cm，第一因为取材方便，第二通过水泵抽水，20cm的管径可以获得比较比较理想的实验数据U型管的最大的高度为100cm，因为可以解决管道两端压力差过
大时候导致水位相差过大的问题。
4验装置使用前标定
光滑管的标定在于对U型管的标定，首先将U型管安装在机架上，然后往U型管中加少量的水，令U型管的上端与大气相通，在两个U型管中标记0刻度，然后通过刻度尺标定其他的数值
5实验材料汇总
20cm管径的水管一根，100cm的透明管两根，另外总长为150cm左右的软管，五个阀门
6实验步骤
（1）型管顶端的阀门一点点开度
（2）型管的两个下端的阀门，令U型管进入一些水，再关闭顶端的阀门
（3）的两个阀门，打开U型管想通的阀门，再关闭，
（4）开U型管下端的两个阀门
7验数据记录表。