管路沿程水头损失实验
流体力学实验沿程水头损失实验
流体力学实验沿程水头损失实验1、实验背景流体力学实验沿程水头损失实验，是检测管道内沿程水头损失的一种实验。
水头损失是指在流体穿越管道时，因管道内部阻力的影响而导致的水头的损失，有时也被称作“压降”、“水柱损失”或“支路损失”。
2、实验简介流体力学实验沿程水头损失实验，以水为试介质研究水力学系统中管段内部沿程水头损失情况。
实验中，试介质以恒定流量从原始口流进管段，然后在管段的各个流量节点处（一般为管段的头、中、尾端）测量出口水头，以计算各流量节点的沿程水头损失力学量。
3、实验装置实验装置由源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱组成。
在源池中放入水，流量计控制入口水流量，管道段1将水从源池传输至水头测量箱，通过水头测量箱测量出口水头，管道段2从水头测量箱传输至终端保持绝对空间关系；准确流量计用于控制入口水流量，并以L/s作为单位。
4、实验方法（1）连接实验装置：将源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱依正确方法接连，并安排管道段1和管道段2在上下水头测量箱之间的水管分布形状为等距、均匀曲线分布。
（2）进行实验：在管段中逐步增加流量，记录出口水头及入口流量，并计算管段沿程水头损失量。
控制流量的步进及时间间隔，根据实验要求调节，实验中流量控制最好以步进方式增加，以获得较大量程的测量结果。
（3）测量出口水头：采用水头测量箱测量出口水头，并及时记录出口水头，一般多次测量后取平均值，以真实反映出口水头。
（4）数据处理：根据测量的结果，绘制出管段入口流量-出口水头的曲线，拟合该曲线，确定各流量点沿程水头损失量。
5、实验结果探讨通过流体力学实验沿程水头损失实验可以获得管段内各流量点的沿程水头损失量，从而更客观地分析管道水力特性，为更精确地计算水力系统水头和流量，以及实施管段针对性设计提供支持。
水力学 沿程水头损失演示实验
水力学 流体力学
课程教学实验指示书
沿程水头损失量测实验
原理简介
z 对于通过直径不变的圆管的恒定水流，沿程水头损失为：
hf
= (z1 +
p1 ρg
)
−
(
z
2
+
p2 ) = Δh ， ρg
即上下游量测断面的比压计读数差。沿程水头损失也常表达为：
hf
=λ
l d
v2 2g
，
的变化规律。
3. 根据紊流粗糙区的实验结果，计算实验管壁的粗糙系数n值及管壁当量粗糙ks值，并与莫
迪图比较。
实验步骤
1. 预习实验指示书，认真阅读实验目的要求、实验原理和注意事项。 2. 查阅用测压管量测压强和用体积法或三角堰法量测流量的原理和步骤。
沿程-2
3. 开启上下游阀门排气，检查下游阀门全关时，各个测压管水面是否处于同一水平面上。 如不平，则需排气调平。
z 粗糙系数 n 可按下列公式进行计算：
n=
λ
1
R6
，
8g
式中 R 为管道的水力半径，圆管的水力半径 R = d/4，该式适用于紊流粗糙区。
实验设备
本实验分别在直径不同的玻璃管、细铜管、粗铜管、粗铁管和人工加糙管中进行。由于 不同管道中流量和水头损失的数值差别很大，故采用不同的量测方法。各组可按照所选管道， 采用相应的设备及量测仪器。
注意事项
1. 实验时一定要待水流恒定后，才能量测数据。 2. 两个以上同学参加量测实验，读测压管高程、掌握阀门、测量流量的同学要相互配合。 3. 注意爱护秒表等仪器设备。 4. 实验结束后，将上游阀门关闭。
附：直角形三角薄壁堰流量公式
沿程水头损失实验
沿程水头损失实验..
沿程水头损失实验是通过设计实验，测定水流通过水管、水槽等管道的沿程水头损失，以研究其中流体力学和输水技术问题的实验方法。
实验步骤：
1.准备实验仪器，包括水泵、流量计、压力计、水管、水槽等。
2.将实验仪器连接好，并预备好测量所需的参数，如水流量、
水管径等。
3.将水泵启动，调节流量和压力，使水流通过管道。
4.在测量各轮水头损失的同时，记录流量、压力等参数，以便
后续分析。
5.根据所得数据计算出各段水头损失的数值，并分析其原因。
实验注意事项：
1.实验中需要精确测量各项参数，如流量、压力等，以保证数
据的准确性。
2.水泵和管道等设备要保持良好的状态，以确保实验的稳定性
和精确性。
3.实验过程中需要注意安全问题，如防止水管爆裂等设备异常
情况的发生。
4.实验结束后要清理实验仪器，保持其干净整洁。
实验报告：管路沿程水头损失实验
实验报告：管路沿程水头损失实验一、实验目的1、掌握管道沿程阻力系数的测量技术及电测仪测量压差的方法。
2、掌握沿程阻力系数 λ 与雷诺数Re 等的影响关系。
二、实验原理由达西公式 gd L h 22f υλ=2f 22f 2f /4212Q h K Q d Lgdh L gdh =⎪⎭⎫⎝⎛==πυλ （1）L gd K 8/52π= 式中：h f 为管流沿程水头损失；d 为实验管段内径；L 为管段长度；υ为断面平均流速；g 为重力加速度；Q 为过流流量；λ 为沿程阻力系数。
另由能量方程应用于水平等直径圆管可得2121f /h h P P h -=-=γ）（ （2）式中：P 1、P 2为实验管段起点、终点处压强；h 1、h 2为研究管段起点、终点处测压管水头高度。
压差可用压差计或电测。
由上述（1）、（2）两式可求得管流在不同流量状态下的水头损失系数 λ 值。
雷诺数： υvd R e = 其中 24d Q v π= 式中：Re 为雷诺数；v 为断面平均流速；d 为实验管道内径；υ 为流体运动粘度； Q 为过流流量。
三、实验装置实验装置为自循环水流系统，水泵2将蓄水箱1中的水抽出，沿上水管3流入实1—蓄水箱； 2—水泵； 3—上水管； 4—实验管道； 5—回水管； 6—回水通道； 7—差压计； 8—量水箱； 9—秒表；10—活动接头； 11—水位计； 12—底阀； 13—分流管；14—分流及流量调节阀； 15—实验管道阀门。
验管段4，经回水管5通过回水通道6又流回蓄水箱1。
差压计7用作测量沿程水头损失，量水箱8和秒表9用作测量流量。
四、实验步骤1、记录有关实验常数。
测定并记录水的温度。
2、将所选实验管路的阀15开到最大，同时关闭其它实验管路的阀门，然后接通电源，启动水泵。
3、流量调节通过阀14（注意实验过程中不再旋动其它阀门），顺时针旋动阀14流量增大，逆时针旋阀流量减小。
当流量调至一定时，开始测定流量Q 及沿程水头损失h f 。
沿程水头损失实验报告
2.沿程水头损失实验一、实验目的1．通过实验了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制lgh f ～-lgv 曲线；2．掌握管流沿程阻力系数的量测技术和应用压差计的方法； 3．将测得的Re-λ关系值与莫迪图对比，提高实验成果分析能力。
二、实验原理对于圆管稳定流动，达西公式给出：gv d L h f 22⋅⋅=λ 对于给定管径、管长的圆管稳定流，由达西公式可得：22522228422Qh K Qh Lgd d Q L gdh Lvgdh f f f f ⨯=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππλ式中：Lgd K 852π=对水平安装的等直径圆管，由能量方程可得：γ21P P h f -=对于指示液，被测液体均为水的U 形管压差计，有：2121h h P P h f -=-=γ式中h f ——测定管段L 的沿程水头损失，cmH 2Oγ——实验水温和大气压力下的水容重三、实验装置1.沿程水头损失实验装置1套，结构示意如图1所示2.秒表1块3.温度计1支4.管径d=1.0cm 。
图1 沿程水头损失实验装置示意图1.水箱（内置潜水泵）2.供水管3.电器插座4.`流回水管5. 整流栅板6. 溢流板7.水箱8. 测压嘴9.实验管道10.差压计11.调节阀门12.调整及计量水箱13.回水管14.实验桌 15旁通管阀门 16 进水阀门本装置有下水箱、自循环水泵、供水阀、稳压水箱、实验管道、流量调节阀，计量水箱、回水管、压差计等组成。
实验时应将管道、胶管及压差计内的空气排出，接通电源水泵启动，开启供水阀，逐次开大流量调节阀，调整两个阀门开度。
每次调节流量时，均需稳定2-3分钟，流量愈小，稳定时间愈长；测流量时间不小于8-10秒；测流量的同时，需测记压差计、温度计[自备]应挂在水箱中读数。
四、实验步骤1.对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理，记录有关常数管道内径d ，测量管段长度L ，水箱长a 和宽b ；2.检查储水箱水位（不够高时冲水），旁通阀是否已关闭；3.接通电源，启动水泵，全开进水阀16，水泵自动开启供水，保持溢流板有稍许溢流。
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验报告数据沿程水头损失实验是水力学中常用的实验方法，被用于对管径和高程曲线计算沿程水头损失。
本文具体报告了按照所提供规范实施沿程水头损失实验的详细情况，以及其结果。
实验前准备：本次实验所使用的设备主要有水压计、水表、吸水流量计和自由流水管等。
实验分为三步进行：恒定流量测定实验、测量沿程水头损失实验、多段测量沿程水头损失实验。
每步实验皆持续6h，共完成18小时实验。
流量断面示意图如下所示。
实验中，我们先以较慢的流量、可调速度推动水泵，通过部分控制水管上端风阀，调节待测管道内流速，以测量出管道内物理参数。
然后，用水压计对管道多处进行水压测量，一段段地完成沿程水头损失的测量工作。
实验数据如下所示：
节点高程(m) 沿程水头损失(m)
P1 0.0 <0.09
P2 2.2 <0.075
P3 4.4 0.089
P4 6.6 0.088
P5 8.8 <0.090
实验结果表明，沿程水头损失一般较小，表示水管内物理参数变化不太大，流量分布均衡。
总之，本次沿程水头损失实验取得了良好的结果，可作为管径和高程曲线计算沿程水头损失的参考。
另外，分析报告中还根据实验结论提出了改进设计建议，如采用高效水泵，采用最新技术，分析流线，改善水位计等等，以期提高管道内的流量稳定性，减少流量的波动，降低水头的损失。
通过这次沿程水头损失实验，我们可以得出结论，该实验工作取得了良好的结果，可提供有效的决策依据，帮助客户准确评估工程问题所需要采取的措施。
同时，本次实验也为后续相似实验提供了一定的参考价值，可供他人查阅、研究和参考。
管路沿程水头损失实验(个性化实验)
管路沿程水头损失实验（个性化实验）一.实验目的1、 研究沿程阻力系数λ与雷诺数e R 、管路粗糙度∆及其他相关因素之间的关系。
2、 掌握沿程阻力系数λ与雷诺数e R 的测量方法。
3、 掌握用传感器系统测量压差的技术。
4、 掌握实验数据的处理及分析方法。
二、实验原理1、由达西公式 g v d l h f 22λ= 可得到 22lvgdh f =λ （1） λ为沿程阻力系数； f h 管路沿程水头损失； v 断面平均流速； l 实验管道长度； d 实验管道内径。
2、雷诺数 Re 为： νvdR e = （2）上式中： v 为断面平均流速 ；d 为实验管道内径； ν 为流体运动粘度。
(1)、(2)式中 平均流速v 又为： =v 2244dQ d Q ππ= （3） 其中 Q 过流流量； d 为实验管道内径。
3、尼古拉兹实验曲线通过流动的五个区显示了流体的的流动规律：1、 层流区，e R 2300≤时，λ与粗糙度∆d 无关。
2、 层流向湍流的过渡区，此时λ基本上与粗糙度∆d 无关，而与e R 有关。
3、 水力光滑区，λ只与e R 有关，而与粗糙度∆d 无关。
4、 过渡粗糙区，λ不但与雷诺数e R 有关，还与粗糙度∆d 有关。
5、 水力粗糙区，λ与雷诺数e R 无关， λ的值仅与粗糙度∆d 有关。
三、实验设备、仪器图5.11、 水泵；2、上水管；3、管路阀门；4、实验管段；5、实验管起点；6、实验管终点；7、差压计； 8、回水管； 9、量水箱； 10、储水箱； 11、数据采集、处理器。
实验设备的水流系统为自循环水系统，图内管中箭头所指为水流方向。
四、实验方法根据实验原理可知所需测定的量为f h 、Q 、 ，而f h 、Q 的测定是通过传感器系统，系统仪器的连接如图：图5.2 f h 的测定:信号接受器信号放大器计算机h的测定通过压力传感器，将实验段起点5、终点6分别与传感器接头连接，实验中f信号接收器将压力传感器的信号接收并转换为电信号，输出至信号放大器，信号放大器将信号放大后输出到计算机，计算机通过信号处理可显示我们需要的实验数据并可即时显示实验数据曲线的变化趋势。
沿程水头损失实验..
沿程水头损失实验前言：确定沿程水头损失，首先得弄清沿程阻力系数的变化规律。
1933年尼古拉兹采用不同粒径的人工粗砂粘于管道内壁模拟粗糙的方法进行了一系列管道实验，得出了管道沿程阻力系数变化的一般规律。
（1）雷诺数Re<2000 时，水流为层流，λ与Re 呈倒数关系，且λ=64/Re. （2）2000<Re<4000 时，层流向紊流过渡，Re 为λ的主要影响因素.（3）R e>4000 时，水流处于紊流状态：（a ）当Re 较小时，由于粘性底层较厚，从而掩盖了圆管内壁粗糙度，流动处于紊流光滑区，λ只与Re 有关，即λ=f （Re ）；（b ）当Re 很大时，管壁糙面凸起完全深入管内紊流流核，沿程阻力主要受水流流经管壁糙面凸起时形成的小旋涡影响，流动处于紊流粗糙区，λ 由相对粗糙度Δ/R （R 为水力半径，下同）决定，λ=f （Δ/ d ）；（c ）当Re 介于紊流光滑区与粗糙区之间时，λ 由Re 和Δ/d 共同决定，流动处于紊流过渡粗糙区，λ=f （Δ/d ，Re ）。
1937 年泰科斯达在人工加糙明渠中进行了沿程阻力实验，得出了与尼古拉兹实验相似的论，说明管流和明渠流具有相同的变化规律.为满足工程实际应用的需要，人们通过实验总结出许多经验或半经验公式λ 如适用于紊流光滑区的布拉修斯公式，适用于过渡粗糙区的柯—怀公式，适用于紊流光滑区的尼古拉兹经验公式，莫迪图经验公式，本实验采用莫迪图经验公式进行对比分析。
摘要：本次实验内容有，测量沿程阻力系数λ，通过与莫迪图对比分析其合理性，提高实验成果分析能力；绘制lg lg f h V -曲线，加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律。
实验原理由达西公式22f L V h d g λ= 得 2222221(/)4f f fgdh gdh h d Q K L L Q πλυ=== 25/8K gd L π=其中h f 为水头损失，λ为沿程阻力系数，L 为管道长度、d 为管道内径，V 为平均流速，另由能量方程对水平等直径圆管可得12()/f h p p h γ=-=∆△h 为测压管的液面高差 实验装置实验方法与步骤准备Ⅰ 对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理；记录有关实验常数：工作管内径d 和实验管长L 。
管道局部水头损失实验(完成)-局部水头损失实验
武汉大学教学实验报告实验名称 管道局部水头损失实验 指导老师 姓名吴前进年级11级学号2011301580067成绩一：预习部分1：实验目的 2:实验基本原理3：主要仪器设备（含必要的元器件，工具）一、实验目的1、掌握测定管道局部水头损失系数ζ的方法。
2、将管道局部水头损失系数的实测值与理论值进行比较。
3、观测管经突然扩大时旋涡区测压管水头线的变化情况和水流情况，以及其他各种边界突变情况下的测压管水头线的变化情况。
二、实验原理由于边界形状的急剧改变，水流就会与边界分离出现旋涡以及水流流速分布的改组，从而消耗一部分机械能。
单位重量液体的能量损失就是水头损失。
边界形状的改变有水流断面的突然扩大或突然缩小、弯道及管路上安装阀门等。
局部水头损失常用流速水头与与系列的乘积表示。
gvh j 2ζ=式中：ζ—局部水头损失系数。
系数ζ是流动形状与边界形状的函数，即ζ= f （Re ，边界形状）。
一般水流Re 数足够大时，可认为系数ζ不再随Re 数而变化，而看作常数。
管道局部水头损失目前仅有突然扩大可采用理论分析，并可得出足够精确的结果。
其他情况则需要用实验方法测定ζ值。
突然扩大的局部水头损失可应用动量方程与能量方程及连续方程联合求解得到如下公式：22112112122222)1(,2)1(,2A Ag v h A Ag v h j j -==-==ζζζζ 式中，A 1和v 1分别为突然扩大上游管段的断面面积和平均流速；A 2和v 2分别为突然扩大下游管段的断面面积和平均流速。
三、实验设备实验设备及各部分名称如图一所示。
二：实验操作部分1：实验数据，表格及数据处理 2：实验操作过程（可用图表示） 3结论图一 局部水头损失实验仪四、实验步骤1、熟悉仪器，记录管道直径D 和d 。
2、检查各测压管的橡皮管接头是否接紧。
3、启动抽水机，打开进水阀门，使水箱充水，并保持溢流，使水位恒定。
4、检查尾阀K 全关时测压管的液面是否齐平，并保持溢流，使水位恒定。
沿程水头损失实验报告
沿程水头损失实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，探究沿程水头损失的特点和规律，加深对流体力学中水头损失的理解，并提高实验操作技能。
二、实验原理。
沿程水头损失是指流体在管道中流动过程中由于摩擦力和局部阻力等因素导致的水头损失。
根据伯努利方程，流体在不同位置的水头损失可表示为Δh=ΣhL，其中Δh为总水头损失，ΣhL为各种损失的总和。
在实际管道中，水头损失主要包括摩擦损失、局部阻力损失和突然扩大或收缩处的损失。
三、实验仪器和设备。
1. 水泵。
2. 直径不同的管道。
3. 流量计。
4. 压力表。
5. 水桶。
6. 水尺。
7. 实验台架。
四、实验步骤。
1. 将水泵接通电源，使其工作正常。
2. 将流量计、压力表等设备连接到管道上。
3. 打开水泵，调节流量，记录不同流速下的压力和水位。
4. 根据实验数据计算不同位置的水头损失。
5. 对实验数据进行分析和总结。
五、实验数据及结果。
通过实验测得不同流速下的压力和水位数据，根据实验数据计算得到不同位置的水头损失。
实验结果表明，在管道内部摩擦力较大的地方，水头损失较大；而在突然扩大或收缩处，水头损失也较为显著。
实验数据与理论计算结果基本吻合，验证了水头损失的特点和规律。
六、实验分析。
通过本次实验，我们深刻认识到了沿程水头损失的特点和规律。
在实际工程中，合理减小水头损失对于提高管道输送效率至关重要。
因此，我们需要在设计和施工中充分考虑水头损失的影响因素，采取有效措施减小水头损失，确保管道运行的稳定和高效。
七、实验总结。
本次实验通过实际操作，深入探究了沿程水头损失的特点和规律，加深了对流体力学中水头损失的理解。
通过实验数据的分析和计算，验证了水头损失的影响因素和计算方法。
在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高实验操作技能，加深对流体力学理论知识的理解，为工程实践提供坚实的理论基础和技术支持。
八、参考文献。
1. 《流体力学》，朱光华，清华大学出版社。
2. 《流体力学实验指导》，李强，北京大学出版社。
最新实验报告：管路沿程水头损失实验
最新实验报告：管路沿程水头损失实验
实验目的：
本实验旨在研究管路系统中水流沿程水头损失的规律，验证达西-韦斯
巴赫方程，并探讨不同管径、流速和管道材料对沿程水头损失的影响。
实验设备：
1. 稳态水流装置一套，包括不同管径的管道、流量计、压力传感器等。
2. 水泵，用于提供稳定的水流。
3. 数据采集系统，用于记录压力和流量数据。
4. 直尺，用于测量管道长度。
5. 计时器，用于测量水流通过特定距离的时间。
实验方法：
1. 根据实验要求选择合适的管道，并安装好流量计和压力传感器。
2. 开启水泵，调节至预定流速，使水流通过管道。
3. 使用数据采集系统记录不同管道长度下的压力和流量数据。
4. 重复实验，改变流速和管道直径，收集多组数据。
实验结果：
1. 通过实验数据，绘制出沿程水头损失与管道长度的关系图。
2. 利用达西-韦斯巴赫方程计算理论值，并与实验数据进行比较，分
析误差来源。
3. 分析不同管径、流速对沿程水头损失的影响，得出相关性结论。
4. 探讨管道材料对水头损失的影响，对比不同材料管道的实验结果。
实验结论：
实验结果表明，沿程水头损失与管道长度、流速和管径有关。
通过对
比实验数据和理论计算，验证了达西-韦斯巴赫方程的适用性。
此外，
实验还发现，管道材料的粗糙度对沿程水头损失有显著影响。
通过本次实验，可以为管路设计和水力计算提供参考依据。
《工程流体力学》沿程水头损失与平均流速的关系实验
《工程流体力学》沿程水头损失与平均流速的关系实验
【实验目的】
验证沿程水头损失与平均流速的关系。
【实验装置】
在流体力学综合实验台中，本实验涉及的部分有沿程水头损失实验管、阀门、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，时间及温度可由显示面板直接读出。
【实验原理】
对沿程阻力两测点的断面列伯努利方程
w
h g u a pg P Z g u a pg P Z +++=++2//2//2
2
11112222
因实验管段水平，且为均匀流动：f w h h u u d d Z Z ====∴;;;212121
得：h pg P pg P h f ∆=-=//21，本式中： w h 为测压管水头差即为沿程水头损失。
由此式求得沿程水头损失，同时根据实测流量计算平均流速u ，将所得w h ，u 数据点绘在对数坐标纸上，就可确定沿程水头损失与流速的关系。
【实验内容】
测定沿程水头损失h ∆及其对应平均流速，绘制lghf-lgu 关系曲线。
【实验步骤】
（1）开启调节阀门，读出测压计水面差； （2）用体积法测量流量，并计算出平均流速；
（3）将实验的w h 与计算得出的u 值标入对数坐标纸内，绘出lghf-lgu 关系曲线； （4）调节阀门逐次由大到小，共测定8次；
【实验数据记录】
仪器常数：d= cm, A= cm2 L= m, t= ℃
表 3-1 沿程水头损失及平均流速记录表。
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验是一种评估流体运行损失的有效方法，广泛应用于流体力学和水力学的研究中。
它具有测量快捷、精度高的优点，在实验室中往往只需几分钟即可完成。
因此，本次实验旨在通过实验测试流体运行在涡街管道内沿程水头损失，记录下运行过程中所有相关数据，并通过分析得出结论。
本实验的实验装置及其参数如下：1.实验装置：涡街管道，涡街管道长度30 cm，内径2.5 cm；2.实验介质：重力引水管，水温20℃；3.实验参数：流量0.5L/S，沿程压力表示300mmH2O。
实验过程中，分别在涡街管道的端头和中间穿越处安装沿程压力计，以监测沿程压力变化情况，并将沿程压力数据和流量数据采集记录，以供实验分析。
实验结果如下：在实验过程中，随着流量的增加，沿程压力也随之增加，最终得到的结果与涡街管道理论分析结果接近，说明管道本身对流体的运动损失比较小，估计管道中沿程水头损失也会较小。
随着流量减小，沿程压力也会随之减小，最终结果依然较接近理论结果，说明管道本身运动损失的影响并不明显，并且沿程水头损失量也会较小。
结论：从实验结果来看，涡街管道中沿程水头损失量较小，受管道结构的影响不大。
本实验为我们提供了一种有效的方法来评估流体运行在管道内的沿程水头损失，实验结果满足数学模型的预期，表明实验结果可靠，是一项有效的实验研究。
本次实验揭示了流体运行在涡街管道内沿程水头损失状况，为实际项目设计提供了有用的参考信息。
沿程水头损失 实验报告
沿程水头损失实验报告沿程水头损失实验报告引言：沿程水头损失是指水流在流动过程中由于各种因素的作用而导致能量损失的现象。
在工程设计和水力学研究中，准确估计和控制沿程水头损失对于保证工程安全和水资源的合理利用至关重要。
本实验旨在通过实际测量和分析，探究沿程水头损失的特点和影响因素，为相关领域的研究和应用提供参考。
实验装置与方法：本实验采用了一条直管道模型，模拟了实际工程中的水流情况。
实验装置包括进水管、直管道和出水管，通过调节流量控制阀来控制水流的速度。
实验中使用了压力传感器和流量计等仪器设备，对水流的压力和流速进行了测量。
实验过程与结果：首先，我们设置了不同的流量条件，分别测量了不同位置处的水流压力和流速。
通过实验数据的分析，我们得到了沿程水头损失的变化规律。
结果表明，在相同流量条件下，沿程水头损失随着流动距离的增加而逐渐增大。
这是因为水流在通过直管道时，受到了阻力、摩擦和弯曲等因素的影响，从而导致了能量的损失。
同时，我们还发现水头损失的增加速度随着流量的增加而加快，这意味着在高流量条件下，沿程水头损失更为显著。
进一步分析发现，沿程水头损失还受到管道粗糙度、流速和管道长度等因素的影响。
实验中我们通过改变管道的材质和长度，以及调节流量控制阀来模拟不同工程条件下的水头损失情况。
结果表明，管道的粗糙度越大，水头损失越明显；管道长度的增加也会导致水头损失的增加。
此外，流速的变化对水头损失的影响较为复杂，低流速时水头损失较小，但过高的流速同样会导致能量的损失。
讨论与结论：通过本次实验，我们对沿程水头损失的特点和影响因素有了初步的认识。
实验结果表明，沿程水头损失是一个复杂的现象，受到多种因素的综合影响。
在实际工程中，我们应该根据具体情况，综合考虑各种因素，并采取相应的措施来减小水头损失，提高水流的利用效率。
总之，沿程水头损失是水力学研究和工程设计中的一个重要问题。
本实验通过实际测量和分析，揭示了水头损失的变化规律和影响因素，为相关领域的研究和应用提供了参考。
实验二沿程水头损失量测实验
实验二沿程水头损失量测实验实验二沿程水头损失量测实验对于一段固定长度的管道运行有一定流速的流体而言，沿程水头损失量测实验就是一种研究和测量流体沿着管道系统沿程水头损失特性的实验。
沿程水头损失就是流体在流经管道系统的过程中，每经过一个单位管长的距离，即使恒定的流速不变，仍然损失水头。
一般而言，对水头损失的实验有两大类：一类是水力学实验室实验，通过大型仿真实验，使用一定尺寸、形状和流量的模型管道来研究水头损失特性；另一类是真实水系统实验，研究不同水头到达管路和设备时水头损失的量化特征，以及水头损失对设计参数的影响，也就是沿程水头损失量测实验。
沿程水头损失量测实验的步骤主要包括准备实验材料、实验设备的安装、设备的调试、收集实验数据和绘制结果等等：一、准备实验材料：主要是水力学实验室的实验设备和材料，包括测量仪器、Deflector tube（喷注缸）和测量水池等。
二、实验设备的安装：根据实验原理设计管路，将测量仪器和喷注缸以及水池安装到管道中，确保实验设备的稳定安装。
三、设备的调试：包括校正流量计，设置恒定流量，向测量水池加入恒定量的水分，以调节测量所需的恒定流量，调节流量传感器的灵敏度，和调节测量控制装置的输出是否合适等等。
四、收集实验数据：开始进行流量测量，逐点收集实验数据，并持续收集多个点，以获取足够的数据。
五、绘制结果图：将收集到的实验数据画出更弗拉格纳（Frances）图，并根据实验结果，对水头损失做出分析。
实验结果中常用的水头损失量参数有水力学压头损失系数（K）、水头损失系数（Cv）、水头损失减提率（KL）等，它们都是流体沿着管道系统沿程水头损失的直观反映，可以用来评价沿程水头的数量，以及比较不同的管道系统对水头损失量的影响等。
沿程水头损失量测实验是求解流体沿管道系统沿程水头损失量特性的重要实验课题，实验可以帮助设计者了解管道系统沿程水头损失量的大小，从而更好地设计管道系统的安装和操作参数，以达到更好的运行效果。
重大流体力学实验5(沿程水头损失)
1）关闭压差计连通管上的止水夹，全开流量调节阀，15秒时间测算流量、测读电测仪读数、测量水体的温度。
2）逐步关小循环水泵上的旁通阀，使电测仪读数第一次递增150cm，第二次关闭，分别记录相应数据。
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
沿程水头损失与沿程阻力系数计算表
序号
体积V/
时间t/s
371.14
27.4
0.00850
30000
103
7
1816
7.2
252.2
664.79
27.9
0.00840
55000
283
8
1534
4.8
319.6
842.46
28.5
0.00829
71000
407
六、实验结果及分析
流量Q/( /s)
流速v/(cm/s)
水温T/
黏度 /(c /s)
雷诺数Re
压差计读数
沿程水头损失 /cm
沿程阻力系数
Re<2000 =64/Re
1
460
180
2.56
6.75
24.8
0.009
520
23.6
23.3
0.3
0.12
2
808
180
4.49
11.84
25.9
0.00898
916
23.7
23.1
4、分析沿程阻力系数与雷诺数 的关系。
二、实验原理
两过流断面之间的总水头损失等于沿程损失，等于两断面的测压管水头差。 ，有压圆管流的沿程水头损失计算公式变为：
在层流运动中，沿程阻力系数为：
流体力学实验-沿程水头损失实验
(三）沿程水头损失实验一、实验目的要求：1、掌握管道沿程阻力系数的测量技术和应用气—水压差计及水—水银多管压差计测量压差的方法；2、加深了解圆管层流和湍流的沿程损失随平均流速变化的规律；R曲线与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验结果分析能力。
3、将测得的λ～e二、实验装置：Array自循环沿程水头损失实验装置图本实验装置如图8.1所示，图中：1.自循环高压恒定全自动供水器；2.实验台；3.可控硅无级调速器；4.水压差计；5.测压计6. 实验管道；7.水银压差计；8.滑动测量尺；9. 测压点； 10. 实验流量调节阀门； 11.供水管与供水阀； 12.分流管与分流阀。
hh三、实验原理：由Darcy-Weisbach 公式g d l h f 22νλ= 得沿程损失系数222Q h Kl dgh f f ==νλ其中：l gd K 852π=四、实验方法与步骤：1、搞清各组成部件的名称、作用及工作原理。
检查蓄水箱水位并记录有关实验常数。
2、供水装置有自动启闭功能，接上电源以后，打开阀门，水泵能自动开机供水，关掉阀门， 水泵会随之断电停机。
若水泵连续运转，则供水压力恒定，但在供水流量很小时（如层流实验）,水泵会时转时停，供水压力波动很大。
旁通阀门12的作用是为了小流量是用分流来增加水泵的出水量，以避免时转时停造成的压力波动现象。
3、排气：按下列程序进行[对水压差计] 开启分流阀12 / 松开止水夹 / 开启供水阀11 / 启闭流量调节阀10若干次 / 关闭阀11 / 开启阀10 / 旋开旋塞F1 /（待水压差计中水位降至近零高程）再拧紧F1 / 开启阀10和11。
[对调压筒充水排气] 当筒中水位过低（接近进口高程时）,开启供水阀11 / 关闭调节阀10 / 斜置调压筒，自动充水至2/3以上筒高 / 启闭阀10若干次，直至气泡排尽为止。
4、不允许水压计上的止水夹没有夹紧时，用水银差压计进行大流量实验，否则会使"U"型测压管内的气体流入连通管里，而且测压点上的水静压能有部分转换成流速动能，造成实测水银压差严重失真。
沿程水头损失实验报告
4.排气。
1)测压架端软管排气：连续开关旁通阀数次，待水从测压架中经过即可。排气完毕，打开旁通阀。若测压管内水柱过高，可打开测压架顶部放气阀，（所有阀门都打开，）水柱自动降落，至正常水位拧紧放气阀即可。
2)传感器端软管排气：关闭流量调节阀，打开传感器端排气阀，传感器内连续出水，关闭排气阀，排气完成。
3)关闭流量调节阀，观察测压架内两水柱是否齐平，不平，找出原因并排除；齐平，实验准备完成，实验开始。
（二）层流实验
5.全开进水阀、旁通阀，微开流量调节阀，当实验管道两点压差小于2cm(夏天)~3cm（冬天）时，管道内呈层流状态，待压力稳定，测量流量、温度、测压管内压差。
6.改变流量3~5次，重复上述步骤。其中第一次实验压差 ，逐次增加 。
沿程损失实验损失实验仪器由自循环供水器（循环水泵）、供水阀、旁通阀、无极调速器、试验管道、水封器、压力传感器、电测仪、压差计（气阀、滑动测量尺）、流量调节器、接水盒、回水管等组成。
四、实验步骤
（一）实验准备
1.检查实验装置。看实验设备是否连接完善。
2.开启所有阀门，（包括进水阀、旁通阀、流量调节阀）。
（三）紊流实验
7.关闭流量调节阀，将电测仪读数（即管道两测点压差）调零。
8.夹紧测压架两端夹子，防止水流经测压架。
9.全开流量调节阀、进水阀，适当关小旁通阀开度，增大实验管道内流量，待流量稳定之后，测量流量、温度、电测仪读数（即实验管道两测点压差）。
10.改变流量3~5次，重复上述步骤。其中第一次实验压差 ，逐次增加 ，直至流量最大。
h1
பைடு நூலகம்h2
1
2
3
4
5
6
7
计算原理：
4.沿程水头损失实验
湍流实验测量时用管夹关闭压差计连通管，压差由数显压差仪测量，流量用
智能化数显流量仪测量。
验 1) 调零。启动水泵，全开阀 11，间歇性开关旁通阀 13 数次，以排除连通管
实 中的气泡。然后，在关闭阀 11 的情况下，管道中充满水但流速为零，此时，压差
学 仪和流量仪读值都应为零，若不为零，则可旋转电测仪面板上的调零电位器，使
由伯努利方程可得
hf
=
(z1
+
p1 ρg
)
−
(z2
+
p2 ρg
)
=
∆h
沿程水头损失 hf 即为两测点的测压管水头差∆h，可用压差计或电测仪测得。
-3-
2．圆管层流运动
λ = 64 Re
3．管壁平均当量粗糙度∆在流动处于湍流过渡区或阻力平方区时测量，可由 巴尔公式确定
1 = −2lg[ ∆ + 4.1365(ν d ) 0.89 ]
过均压环与测点管嘴相连通。
(5) 本实验仪配有压差计 4（倒 U 型气-水压差计）和压差仪 8，压差计测量范
验 围为 0~0.3 mH2O；压差电测仪测量范围为 0~10 mH2O，视值单位为 10-2 mH2O。
实 压差计 4 与压差电测仪 8 所测得的压差值均可等值转换为两测点的测压管水头
学 差，单位以 m 表示。在测压点与压差计之间的连接软管上设有管夹，除湍流实验
− −
lg hf1 lgv1
。将从图上求得的
m
值与已知各流区的
m
值进行
比较验证。
(3)完成设计性实验。
-4-
六、 分析思考题 1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？实验管道倾斜安装是否影响实
沿程水头损失实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除沿程水头损失实验报告篇一：沿程水头损失实验沿程水头损失实验一、实验目的要求1、加深了解圆管层流和紊流的沿程水头损失随平均流速变化的规律，绘制lghf~lgv曲线；2、掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法；3、将测得的Re~?关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。
二、实验装置本实验的装置如图7.1所示图7.1自循环沿程水头损失实验装置图1．自循环高压恒定全自动供水器；2．实验台；3．回水管；4．水压差计；6．实验管道；7．水银压差计；8．滑支测量尺；9．测压点；10．实验流量调节阀；11．供水管与供水阀；12．旁通管与旁通阀；13．稳压筒。
根据压差测法不同，有两种方式测压差：1、低压差时用水压差计量测；2、高压差时用电子量测仪（简称电测仪）量测(但本仪器暂时不能测定高压)。
本实验装置配备有：1、自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。
压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。
为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
24图7.21.压力传感器；2.排气旋钮；3.连接管；4.主机2、旁通管与旁通阀由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动，为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出）。
通过分流可使水泵持续稳定运行。
旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。
实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。
3、稳压筒为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水（不满顶）之密封立筒构成。
4、电测仪由压力传感器和主机两部分组成，经由连通管将其接入测点（图7.2），压差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。
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6 0.338 10 33.8 93.63 21 0.0101 6285
19.2 3.42
7 0.412 10 41.2 114.13 21 0.0101 7661
23.3 2.79
8 1.062 10 106.2 294.18 21 0.0101 19748
95 1.71
9 1.599 10 159.9 442.94 21 0.0101 29734
2．自动水泵与稳压器： 自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气--水压力罐式稳 压器等组成。压力超高时能自动停机，过低能自动开机。为避免因水泵直接向实 验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐， 经稳压后再送向实验管道。 3．旁通管与旁通阀： 由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造 成供水压力的较大波动。为避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通 管，通过分流可使水泵持续稳定运行。旁通管中设有调节分流量至水箱的阀门， 即旁通阀。实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。设计上旁通阀又 是本装置用以调节流量的阀门之一。所以调节流量有两种方法：一是调节实验流 量调节阀（见图 1）；二是调节旁通阀。 4．稳压筒： 为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接稳压筒(2 只充水不 满顶的密封立筒)。
二、实验装置
本实验的实验装置，如图１所示。
图１ 自循环沿程水头损失实验装置图 1．自循环高压恒定全自动供水器； 2．实验台； 3．回水管； 4．水压差计； 5．测压计； 6．实验管道 8．滑动测量尺； 9．测压点； 10．实验流量调节阀； 11．供水管与供水阀； 12．旁通管路与旁通阀； 13．稳压筒
1
三、实验原理
由达西公式 hf
f
L d
V2 2g
得
f
2gdhf L
1 v2
2gdhf L
d 2 4Q
2
K
hf Q2
式中， K 2 gd 5 8L 由能量方程对水平等直径圆管可得
h f p1 p2
即为压差计水柱的高度差或电测计读数。
四、实验方法与步骤
准备Ⅰ 对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及工作原理，检 查蓄水箱水位是否够高及旁通阀 12 是否关闭。否则予以补水并关闭旁通阀 12。 记录有关实验常数。
lg V2 lg V1
将从图上求得的值与已知各流区的值进行比较（层流 m =1， 光滑管流区
m =1.75，粗糙管流区 m =2.0，紊流过渡区 1.75 < m < 2.0），确定流区。
六、实验分析与讨论
1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是 否影响实验成果？
答：不计位置水头损失。由。又由压差计有：又有若倾斜不影响实验结果， 此时，为水平和压差计夹角
193 1.54
10 2．064 10 206.4 571.75 21 0.0101 38381
303 1.45
11 2.314 10 231.4 641.00 21 0.0101 43029
390 1.48
0.04 0.03
3
12 2.528 10 252.8 700.28 21 0.0101 47009
准备Ⅱ 启动水泵（接通电源）。全开旁通阀 12，打开供水阀 11，水泵自动 开启供水。
准备Ⅲ 调通量测系统并且检查管路是否畅通。 1．夹紧水压差计止水夹，打开出水阀 10 和进水阀 11，关闭旁通阀 12，启 动水泵排除管道中的气体。 2．全开旁通阀 12，关闭出水阀 10。松开水压差计止水夹，旋松水压差计旋 塞 F1，排除水压差计中的气体。随后，关进水阀 11，开出水阀 10，使水压差计 的液面降至标尺零指示附近，即旋紧 F1。再次开启进水阀 11 并立即关闭出水阀 10，检查 U 形管水位是否平齐，如不平则需要重调。 3．水压差计平齐时，则可旋开电测仪排气旋钮，对电测仪的连接水管通水、 排气，将电测仪调至“000”显示。 4．在阀 12 和阀 11 全开的情况下，逐次开大出水阀 10，每次调节流量时， 均需稳定 2～3 分钟，流量越小，稳定时间越长。测流时间不小于 8～10 秒。测 流量的同时，需测记水压差计（或电测仪 ）、温度计等读数。 层流段：应在水压差计△h—20 cm H2O(夏季)[ △h—30 cm H2O（冬季）]
实验装置配备如下： 1．测压装置：U 形管水压差计和电子量测仪。 低压差用 U 形管水压差计量测，而高压差需要用电子量测仪来量测。电子量
测仪（见图 2）由压力传感器和主机两部分组成，经由连通管将其接入测点。压 差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。
图 2 电子量测仪 1．压力传感器； 2．排气旋钮； 3．连通管； 4．主机
6．收拾实验台，整理数据。
五、实验报告要求
1．简要写出实验原理和实验步骤，画出实验装置。 2．记录有关常数。
测量段长度 L=85cm， 圆管直径（cm ）d =
。
3．记录实验数据并计算。
记录及计算表
沿程
水压计、电测 损失
Re<2320
水
流量 Q
粘度
时
流速 V 温
雷诺
次 序
重量 Kg
间 cm3 s
s
cm s
511 1.63
13
14
4．绘图分析：绘制 lg V lg hf 曲线，并确定指数关系值 m 的大小。在厘米纸
上以 lg V 为横坐标，以 lg hf 为纵坐标，点绘所测的 lg V lg hf 关系曲线， 根据
具体情况连成一段或几段直线。求厘米纸上直线的斜率
m = lg hf2 lg hf1
3 0.986 60 16.4 45.52 21 0.0101 3056 28.6 25.4 3.2 2.41
4 0.228 10 22.8 63.16 21 0.0101 4240 29.5 24.6 4.9 1.92
5 0.308 10 30.8 85.32 21 0.0101 5727 34.8 19.5 15.3 3.29
2．根据实测 m 值判别本实验的流区。
4
管路沿程水头损失实验
一、实验目的要求
1．加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制 lg V lg hf 曲线；
2．掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用水压差计及电测仪测量压差的 方法；
较，进一步提高实验成果分析能力。
2
量程范围内测记 3—5 组数据。 紊流段：夹紧水压差计止水夹，开大流量，用电测仪记录 h f 值，每次增量
可按△h—100 cm H2O 递增，直至测出最大的 h f 值。阀的操作次序是当阀 11、阀 10 开至最大后，逐渐关阀 12，直至 h f 显示最大值。
5．结束实验前，应全开阀 12，关闭阀 10，检查 U 形管和电测仪是否回零， 若均为零，关阀 11，切断电源。否则重做实验。
数
cm2 s Re
C
仪读数
cm
h f 沿程 f 64
损失
Re
cm 系数
f/
h1 h2
1 0.580 60 9.7 26.78 21 0.0101 1798 28.1 25.9 2.2 4.79
2 0.826 60 13.8 38.13 21 0.0101 2560 28.4 25.8 2.6 2.79