说明书-阻力实验

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流体阻力实验MicrosoftWord文档

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实验一 流体流动阻力测定实验1 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)识别组成管路的各种管件、阀门的结构、使用方法和性能。

(3)学习压差计、流量计的使用方法。

(4)学习光滑直管和粗糙直管的摩擦系数λ与雷诺准数Re 的测量方法,并验证流体处于不同流动类型时的λ与Re 二者间的关系。

(5)测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。

2 基本原理2.1 直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定流体在管内从一个截面流到另一个截面时,由于流体具有粘性,流体层之间的分子动量传递产生的内摩擦阻力,或由于流体之间的湍流动量传递而引起的摩擦阻力,我们将这部分机械能称为能量损失。

下面给将介绍圆形直管摩擦系数与雷诺数的实验测定方法。

对于不可压缩流体在水平等直径直管内作定态流动,根据伯努利方程有:2ff 2P L u h d λρ∆==⨯ (1.1)(1.1)式中:h f —压头损失,J/kg ;L —两测压点间直管长度,m ;d —直管内径,m ;λ—摩擦阻力系数;u —流体流速,m/s ;ΔP f —直管阻力引起的压降,N/m 2;ρ—流体密度,kg/m 3。

将(1.1)式经适当变形,可以得到摩擦系数的表达式,即:f22P d L u λρ∆=⨯(1.2) 雷诺准数定义式如下:du Re ρμ=(1.3)(1.2)式中:µ—流体粘度,Pa.s 。

在管壁粗糙度、管长和管径一定的条件下,本实验将选择水作为流体,通过改变水的流量,并测得不同流量下的ΔP f 值,连同L 、d 、u 和ρ(对一定流体来说,ρ和μ都是温度的函数,可以根据流体的种类及温度从手册中查出)一同带入式(1.2)和(1.3),将能够分别求出不同流量下的直管摩擦系数λ和雷诺准数Re ,从而整理出λ与Re 的关系并绘制二者关系曲线。

2.2 测定局部阻力系数(1)局部阻力系数ξ的测定。

局部阻力损失的计算方法有两种,即局部阻力系数法和当量长度法。

混凝土贯入阻力仪操作规程

混凝土贯入阻力仪操作规程

混凝土贯入阻力仪操作规程混凝土贯入阻力仪是一种测试混凝土强度的仪器。

该测试方法利用破坏性试验手段,通过测量混凝土贯入钢针时所需的阻力大小来评估混凝土强度。

1. 器材准备使用混凝土贯入阻力仪需要以下器材:•混凝土贯入阻力仪•贯入阻力计•钢针•滑动护套•混凝土试块•夹具2. 实验准备在进行混凝土贯入阻力试验前,需要进行以下实验准备工作:2.1 混凝土试块制备从现场取样制备混凝土试块,要求试块尺寸为100×100×100mm或150×150×150mm。

2.2 混凝土试块养护混凝土试块过水养护时间需达到28天以上,使试块达到标准强度值。

2.3 底板处理将混凝土贯入阻力仪底板清洗干净,并在水平面上进行校准。

2.4 贯入阻力计装置将贯入阻力计装置于混凝土贯入阻力仪上,并将钢针插入贯入阻力计中。

2.5 夹具安装将夹具安装到混凝土贯入阻力仪上,并将混凝土试块夹紧在夹具中。

3. 操作步骤3.1 取样试块从经过养护的混凝土试件中取出试块。

3.2 感应器预热将混凝土贯入阻力仪开机,并预热感应器,根据设备指导书预热时间。

3.3 清洗钢针将钢针浸泡在洗涤剂中,用清洁棉布擦拭干净。

3.4 安装样品将试块放入夹具中,夹紧试块,确保样品放置水平和垂直。

3.5 贯入钢针将钢针插入试块表面,并对钢针施加贯入力,直至钢针插入混凝土试块底部。

3.6 读取数据根据贯入阻力仪显示的数据,记录贯入阻力的大小。

3.7 记录数据根据实验要求将贯入阻力值记录下来。

3.8 清洁清洗混凝土贯入阻力仪的各个部件,包括钢针和混凝土试块。

4. 实验注意事项•操作人员必须具备实验室安全操作培训。

•对于设备的使用、维护和故障处理,必须遵循设备说明书的规定。

•禁止超载使用混凝土贯入阻力仪,以免对设备造成损坏。

•在操作过程中,应保持实验操作区域的干燥和清洁。

•在使用钢针时,必须先进行清洗,以免产生误差。

5. 结论混凝土贯入阻力试验是通过量化混凝土在钢针贯入力下的阻力大小来评估混凝土强度的一种重要方法。

局部阻力系数测定说明书

局部阻力系数测定说明书

局部阻力系数测定实验说明手册上海同广科教仪器有限公司2014年8月局部阻力系数测定说明书一、实验目的1.掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能。

2.通过对圆管突扩局部阻力系数的包达公式和突缩局部阻力系数的经验公孔1~3和3~6分别测量突扩和突缩圆管的局部阻力。

其中测孔1位于突扩界面处,用于测量小管出口端压强值。

三、实验原理突扩和突缩圆管的局部阻力损失由前后两断面的能量方程,根据推导条件,扣除沿程水头损失求得。

1.突扩圆管的局部阻力损失●突扩圆管的局部阻力损失采用三点法计算,即突扩圆管的局部阻力损失je h 为1、2两断面总水头差减去断面1~2的沿程水头损失2~1f h ,而2~1f h 由3~2f h 按流长比例换算得出。

⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=2~1222221112)(2)(f je h g v p z g v p z h αγαγ突扩圆管的局部阻力系数 gv h je e 221αζ=● 理论上,突扩圆管的局部阻力系数221'1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=A A e ζ 对应的局部阻力损失gv h eje221''αζ=2.突缩圆管的局部阻力损失● 突缩圆管的局部阻力采用四点法计算。

B 点为突缩点,突缩圆管的局部阻力损失js h 为4、5两断面总水头差减去断面4~B 的沿程水头损失B f h ~4和断面B ~5的沿程水头损失5~fB h 。

同样按流长比例,B f h ~4由4~3f h 换算得出,5~fB h 由6~5f h 换算得出。

⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++=5~2555~424442)(2)(fB B f js h g v p z h g v p z h αγαγ突缩圆管的局部阻力系数gv h jss 225αζ=●突缩圆管局部阻力系数的经验值⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=35'15.0A A s ζ 对应的局部阻力损失gv h s s225''αζ=四、实验方法与步骤1.测记实验有关常数。

流体阻力测定实验报告

流体阻力测定实验报告

流体阻力测定实验报告实验目的,通过实验测定不同流速下流体对物体的阻力,探究流体阻力与流速、物体形状、流体粘度等因素的关系。

实验仪器,流体实验装置、流速计、物体模型。

实验原理,当物体在流体中运动时,流体对物体的阻力与流速、物体形状、流体密度、流体粘度等因素有关。

根据液体静力学原理,流体对物体的阻力与流速成正比,与物体形状、流体密度和粘度有关。

实验步骤:1. 将流速计安装在流体实验装置上,调节流速计至所需的流速。

2. 将物体模型放入流体实验装置中,使其在流体中运动。

3. 测定不同流速下物体受到的阻力,并记录实验数据。

实验数据处理:根据实验数据,绘制流速与阻力的关系曲线,分析不同流速下物体受到的阻力变化情况。

通过实验数据分析,得出流体阻力与流速成正比的结论,并探讨流体阻力与物体形状、流体粘度等因素的关系。

实验结果分析:实验结果表明,在相同流速下,不同形状的物体受到的阻力不同。

流体阻力与物体形状有一定的关系,表现为不同形状的物体在同一流速下受到的阻力不同。

此外,流体的粘度也会影响物体受到的阻力,粘度越大,阻力也越大。

结论,流体阻力与流速成正比,与物体形状、流体粘度等因素有关。

在实际应用中,需根据具体情况选择合适的物体形状和流速,以降低流体对物体的阻力,提高流体运动效率。

实验总结,通过本次实验,我们深入了解了流体阻力的测定方法和影响因素,对流体力学有了更深入的理解。

在今后的工程实践中,将更加注重流体阻力的研究和应用,为工程设计和生产提供更加科学的依据。

通过本次实验,我们不仅掌握了流体阻力测定的方法,还对流体阻力与流速、物体形状、流体粘度等因素的关系有了更深入的认识。

这对我们今后的学习和科研工作都具有重要的指导意义。

希望通过今后的实践和研究,能够进一步完善流体阻力的理论体系,为工程实践和科学研究提供更加可靠的理论基础。

管内流体流动阻力实验报告

管内流体流动阻力实验报告

管内流体流动阻力实验一、实验目的1、测定光滑管、粗糙管的沿程阻力系数和闸阀的局部阻力系数,绘制出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图;2、识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

二、实验装置流程图1-水箱;2-离心泵;3-泵进口真空表;4-泵出口压力表;5-灌泵口;6-转子流量计;7-离心泵实验流量调节闸阀;8-管路选择球阀;9-倒U型差压计;10-均压环;11-测压球阀;12-局部阻力管上的闸阀;13-流量调节闸阀;14-水箱放水阀图1流体力学综合实验装置示意图装置参数:如表1所示表1 实验管路尺寸三、实验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: 2122ff p p p l u w d λρρ∆-===(1) 即, 22fd p lu λρ∆=(2)式中: λ —直管阻力摩擦系数,无因次;d —直管内径,m ;∆p f —流体流经l 米直管的压力降,Pa ;w f —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/m 3; l —直管长度,m ;u —流体在管内流动的平均流速,m/s 。

层流时,64Re λ= (3)Re du ρμ=(4)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p f 、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。

实验一流体阻力测定实验

实验一流体阻力测定实验

实验一 流体阻力测定实验(1)流体阻力测定一. 实验目的1、 学习直管摩擦阻力以及局部阻力的测定方法2、 测定直管摩擦阻力系数λ和局部阻力系数ξ3、 掌握直管摩擦阻力系数λ与雷诺数Re 和管子的相对粗糙度之间的关系及其变化规律 二、实验内容:1、 测定直管摩擦阻力以及直管摩擦阻力系数λ2、 测定阀门的局部阻力以及局部阻力系数ξ 三、实验原理(1)λ─Re 的计算在被测直管段的两取压口之间列柏努利方程式,可得:△P f =△P ( 1 )△P f L u 2h f =───=λ── ── ( 2 ) ρ d 22d △P f λ=── ── ( 3 ) L ρ u 2du ρ Re =─── ( 4 ) μ 符号意义:d ─管径 (m) L ─管长 (m) u ─流体流速 (m /s) △P f ─直管阻力引起的压降 (N /m 2)ρ─流体密度 (Kg /m 3) μ─流体粘度 (Pa.s) λ─摩擦阻力系数 Re ─雷诺准数测得一系列流量下的△P f 之后,根据实验数据和式(1),(3)计算出不同流速下的λ值。

用式(4)计算出Re 值,从而整理出λ─Re 之间的关系, 在双对数坐标纸上绘出λ─Re 曲线。

(2).局部阻力的计算:H f 局=ΔP 局/ρ=(2ΔP 近-ΔP 远)/ρ=ξ×(u 2/2)22up⨯∆=ρξ 四、实验装置及流程:1.实验设备流程图:水泵8将储水槽9中的水抽出,送入实验系统,首先经玻璃转子流量计2测量流量,然后送入被测直管段5或6测量流体流动的光滑管或粗糙管的阻力,或经7测量局部阻力后回到储水槽, 水循环使用。

被测直管段流体流动阻力△p可根据其数值大小分别采用变送器18或空气—水倒置∪型管10来测量。

1.实验系统流程示意图见图一所示2.压力传感器与直流数字电压表连接方法见图二五、实验方法及步骤:1.向储水槽内注水,直到水满为止。

(有条件最好用蒸馏水,以保持流体清洁)2.直流数字表的使用方法请详细阅读使用说明书。

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定实验报告实验报告:流体流动阻力的测定摘要:本实验通过测量流体在管道中的压降,来确定流体流动阻力的大小。

采用了排水法和泄水法分别测量不同直径的导管中水的流速和压降,并通过处理实验数据得到了流体的流动阻力,并与理论值进行了比较。

引言:液体或气体在管道中流动时会遇到一定的阻碍力,即流动阻力。

流动阻力的大小与管道直径、流速、流体性质等因素有关,因此需要进行实验测定。

实验仪器和材料:1. 导管:直径分别为2cm、4cm、6cm的塑料导管。

2.水泵:用于提供水流。

3.节流装置:用于调节水流量。

4.U型水银压力计:用于测量压降。

5.超声波流速仪:用于测量流速。

6.计时器:用于计时。

7.温度计:用于测量流体温度。

实验步骤:1. 将2cm直径的导管连接至水泵和节流装置,并调节节流装置使水流量适中。

2.打开水泵,使水开始流动,打开计时器记录时间。

3.使用超声波流速仪测量水在导管中的流速,并记录测量值。

4.同时使用U型水银压力计测量水在导管两端的压降,并记录测量值。

5.根据实验数据计算流体的流动阻力,并记录结果。

6. 重复以上步骤,分别对4cm、6cm直径的导管进行实验测量。

实验数据与结果:对于2cm直径的导管,测得的流速为0.032m/s,压降为2cm水柱。

通过计算得出流动阻力为0.053Pa·s/m^3对于4cm直径的导管,测得的流速为0.024m/s,压降为4cm水柱。

通过计算得出流动阻力为0.083Pa·s/m^3对于6cm直径的导管,测得的流速为0.018m/s,压降为6cm水柱。

通过计算得出流动阻力为0.093Pa·s/m^3讨论与分析:通过实验测量得到的流动阻力与导管直径成反比,与流体流速成正比。

这与理论预期是一致的。

由于实验条件的限制,实验中可能存在误差,例如流速和压降的测量误差、流体温度的变化等。

同时,水的物理性质也可能受实验环境的影响而发生变化,因此计算得到的流动阻力也可能不完全准确。

化工原理流体流动阻力测定试验

化工原理流体流动阻力测定试验

流体流动阻力测定的实验一、实验目的及任务1 .学习直管摩擦阻力AP 八直管摩擦系数人的测定方法。

2 .掌握直管摩擦系数人与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。

3 .掌握局部摩擦阻力APr 局部阻力系数Z 的测定方法。

4 .学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。

二、基本原理流体在管路中流动时,由于黏性剪应力和涡流的存在,不可避免地会引起流体压力损耗。

这种 损耗包括流体在流动时所产生的直管阻力损失和局部阻力损失。

1 .直管阻力损失流体流过直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可用下式表示, l u 2h =九 x 一 x 一 f d 2式中 d 一管径,m ;1 一管长,m ; u —流速,m / s ; 九一摩擦系数。

在一定的流速下,测出阻力损失,按下式即可求出摩擦系数九7 d 2九=h x_x —f 1 u 2阻力损失h f 可通过对两截面间作机械能衡算求出(1-3)P -流体的密度,kg/m 3A f -两截面的压强差,Pa 。

由式(1-4)可知,对于水平等径直管只要测出两截面上静压强的差即可算出h f 。

两截面上静压 强的差可用压差计测出。

流速由流量计测得,在已知管径d 和平均流速u 的情况下,只需测出流体 的温度K 查出该流体的密度p 和黏度〃,则可求出雷诺数Re ,从而得出流体流过直管的摩擦系数人与雷诺数Re 的关系。

2.局部阻力损失阀门、突然扩大、突然缩小、弯头、三通等管件的局部阻力系数可用下式计算对于水平等径直管,z 1=z 2 u 1=u 2, 上式可简化为p 「P 2PA p―f P(1-4)式中p 1-p 2一两截面的压强差, Pa ;(1-1)(1-2)1 2)(1-5)三、实验装置流程和主要设备1.实验装置流程流体流动阻力实验流程如图1-1所示。

图1-1流动阻力实验流程示意图1-水箱;2-离心泵;3、4-放水阀;5、13-缓冲罐;6-局部阻力近端测压阀;7、15-局部阻力远端测压阀;8、20-粗糙管测压回水阀;9、19-光滑管测压阀;10-局部阻力管阀;11-U型管进水阀;12- 压力传感器;14-流量调节阀;15、16-水转子流量计;17-光滑管阀;18-粗糙管阀;21-倒置U型管放空阀;22-倒置U型管;23-水箱放水阀;24-放水阀;2.被测光滑直管段:管径d—0.008m;管长L—1.69m;材料一不锈钢管被测粗糙直管段:管径d—0.010m;管长L—1.69m;材料一不锈钢管被测局部阻力直管段:管径d—0.015m;管长L—1.2m;材料一不锈钢管3.压力传感器:型号:LXWY 测量范围:200 KPa4.直流数字电压表:型号:PZ139 测量范围:0〜200 KPa5.离心泵:型号:WB70/055 流量:8(m3/h) 扬程:12(m) 电机功率:550(W)6.玻璃转子流量计:型号测量范围精度LZB—40 100〜1000(L / h) 1.5LZB—10 10〜100(L/h) 2.5四、实验方法及步骤1.向储水槽内注水,直到水满为止。

管路沿程阻力测定实验报告

管路沿程阻力测定实验报告

实验一管路沿程阻力测定一实验目的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3. 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。

二实验原理流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免地会引起压 强损耗。

这种损耗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. 沿程阻力称为直管摩擦系数,滞留时,;湍流时, 与R e 的关系受管壁粗糙度的影响, 需由实验测得。

64 R e根据伯努利方程可知,流体流过的沿程阻力损失,可直接得出所测得的液柱压 差计度数R (m )算出:p R 指-水g2)阻力系数法h pE -局部阻力系数,无因次;u-在小截面管中流体的平均流速(m/s )三实验装置与流程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(公称直径)0.021m ;闸阀D=3/4.1)测量仪表:U 型压差计(水银指示液);LW — 15型涡轮流量计(精度0.5级, 量程0.4~4.0m /h,仪器编号I 的仪表常数为 599.41 (次/升),仪器编号II 的仪表常数为605.30 (次/ 升), MM 智能流量仪)。

与Re 的关系2.局部阻力 1)当量长度法h fl e d2) 循环水泵。

3) 循环水箱。

4) DZ15-40型自动开关。

X- 2X 流体流动阻力损失实验流程图1) 水箱 6 )放空阀 11 )取压孔 2) 控制阀 7 )排液阀 12 )U 形压差计 3) 放空阀8 )数显温度表 13 )闸阀 4) 5) U 形压差计 平衡阀 9 )泵10)涡轮流量计14取压孔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、MM 智能流量计仪按说明书调节)3. 打开压差计上平衡阀,关闭各放气阀。

4. 启动循环水泵(首先检查泵轴是否转动,开全阀 13,全关阀2,后启动)。

管流沿程阻力实验报告

管流沿程阻力实验报告

管流沿程阻力实验报告管路沿程阻力测定(实验报告)实验一管路沿程阻力测定一实验目的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Re的关系。

3.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。

二实验原理流体在管内流动时,机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起的局部阻力。

1.沿程阻力lu2hfd2?p称为直管摩擦系数,滞留时,??Re;湍流时,?与Re的关系受管壁粗糙度的影响,需由实验测得。

根据伯努利方程可知,流体流过的沿程阻力损失,可直接得出所测得的液柱压差计度数R(m)算出:?p?R??指-?水?g2.局部阻力lle1)当量长度法?hfd??u2?? ?2?u22)阻力系数法hp 2ξ-局部阻力系数,无因次;u-在小截面管中流体的平均流速(m/s)三实验装置与流程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(公称直径)0.021m;闸阀D=3/4.1)测量仪表:U型压差计(水银指示液);LW—15型涡轮流量计(精度0.5级,量程0.4~4.0m /h, 仪器编号Ⅰ的仪表常数为599.41(次/升),仪器编号II的仪表常数为605.30(次/升),MMD 智能流量仪)。

2)循环水泵。

3)循环水箱。

4)DZ15-40型自动开关。

5)数显温度表2.流程:流体流动阻力损失实验流程图1)水箱6)放空阀11)取压孔2)控制阀7)排液阀12)U形压差计3)放空阀8)数显温度表13)闸阀4)U形压差计9)泵14)取压孔5)平衡阀10)涡轮流量计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智能流量计仪按说明书调节)3.打开压差计上平衡阀,关闭各放气阀。

4.启动循环水泵(首先检查泵轴是否转动,开全阀13,全关阀2,后启动)。

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(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。

流体阻力实验装置使用说明

流体阻力实验装置使用说明

流体阻力BZ L-25实验装置使用说明书阻力实验一、实验目的1、了解实验所用到的实验设备、流程、仪器仪表;2、了解并掌握流体(水)流经直管和阀门引起的阻力损失及阻力系数(直管摩擦系数λ与局部阻力系数ξ)的测定方法及变化规律。

并将λ(ξ)与Re 的关系标绘在双对数坐标上。

3、掌握倒U 形压差计的正确应用。

二、实验基本原理1、流体在管内流量及Re 的测定:本实验采用涡轮流量计直接测出流量q[m 3/h]:]/[)*3600/(42s m d q u ⋅=π μρ⋅⋅=u d Re 式中:d 、ρ、μ— 管内径[m]、流体在测量温度下的密度和粘度 [Kg/m 3]、[PaS]2、直管摩擦阻力损失ΔP 0Af 及摩擦阻力系数λ的测定流体在管路中流动,由于粘性剪应力的存在,不可避免的会产生机械能损耗。

根据范宁(Fanning )公式,流体在圆形直管内作定常稳定流动时的摩擦阻力损失为: ][220Pa u d l p Af ⋅=∆ρλ 式中:l ——沿直管两测压点间距离,m ;λ——直管摩擦系数,无因次;由上可知,只要测得ΔP 0f 即可求出直管摩擦系数λ。

根据柏努里方程和U 型管压差计对等径管读数的特性知:当两测压点处管径一样,且保证两测压点处速度分布正常时,U 型管中所示压差读数ΔP 既为流体流经两测压点处的直管阻力损失ΔP 0f 。

lu d p ⋅⋅⋅∆⋅=22ρλ 式中:Δp ——倒U 管压差计读数,[Pa]以上既是无论对粗糙管、近似光滑管以及不同相对粗糙度的直管,其阻力损失Δp 、阻力系数λ的测定,以及随Re 的变化规律的方法。

3、阀门局部阻力损失ΔP f 、及其阻力系数ζ的测定流体流经阀门时,由于速度的大小和方向发生变化,流动受到阻碍和干扰,出现涡流而引起的局部阻力损失为:22'u P f ρζ=∆ [P a] 式中:ζ――局部阻力系数,无因次。

对于测定局部管件的阻力如阀门,其方法是在管件前后的稳定段内分别有两个测压点。

化工原理流体阻力实验

化工原理流体阻力实验

化工原理流体阻力实验
实验目的:
研究流体在管道中的阻力特性,分析流体在不同流速下的阻力系数。

实验仪器和材料:
1. 一台流量计
2. 一段直径较小的管道
3. 一台水泵
4. 一根长尺
5. 一台计时器
实验原理:
在流体力学中,流体在管道中流动时会受到管壁的摩擦力的阻碍,从而产生一定的阻力。

流体阻力的大小与管道直径、流速、流体粘度和管道长度等因素有关。

实验步骤:
1. 将流量计与水泵通过管道连接。

2. 将直径较小的管道连接到水泵的出口。

3. 打开水泵,调节流量计的阀门,使得流速在不同范围内变化,记录相应的流量和压力差。

4. 根据测量结果,计算出不同流速下的阻力系数。

实验结果和讨论:
根据实验数据,绘制流速与阻力系数的关系曲线。

从曲线上可以看出,流速增加时,阻力系数逐渐增大,但增幅逐渐减小。

这表明流速和阻力系数之间存在非线性关系。

结论:
通过本实验,我们研究了流体在管道中的阻力特性,得出了流速与阻力系数之间的关系。

这对于工程实践中的流体运动和管道设计具有一定的参考价值。

物体阻力测量实验报告

物体阻力测量实验报告

物体阻力测量实验报告本实验旨在通过测量物体在空气中运动时的阻力,探究物体运动与速度、面积和密度等因素之间的关系。

实验原理:当物体在流体(如空气)中运动时,流体对物体的阻碍力称为阻力。

根据斯托克斯公式,当物体的尺寸较小、速度较低时,流体阻力可以通过以下公式计算:F = 6πηrv其中,F为阻力,η为流体的粘度,r为物体的半径,v为物体的速度。

实验步骤:1. 准备工作:使用尺子测量物体的半径,并记录下来。

2. 实验装置:将尺寸较小的圆柱体系列(如不锈钢球)通过一个线装在墙上的滑轮上,另一端挂上一小砣铅块充当质量。

3. 测定起始速度:采用定滑动距离的方法,使物体通过一段已知长度的平滑轨道,记录物体通过轨道所用时间,从而得到起始速度。

4. 实验测量:打开计数器,用手控制滑轨平稳地推动物体,重复多次,并记录每次物体通过轨道所用的时间。

5. 数据处理:将测量结果处理为物体速度,计算阻力大小,并绘制物体速度与阻力大小的关系图。

6. 分析结果:通过分析实验数据,探究物体速度、面积和密度对阻力的影响。

实验结果:通过多次实验测量,我们得到了物体速度与阻力大小的数据,并绘制了速度与阻力的关系图。

从实验数据和图像中我们可以发现,物体的速度越大,阻力越大;物体的面积越大,阻力也越大;物体的密度越大,阻力也越大。

实验讨论:根据斯托克斯公式,当物体的尺寸较小、速度较低时,流体阻力与物体的速度成正比,直径的平方根成正比,黏度和物体的速度无关。

因此,我们在实验中测量到的结果与理论预期相符合。

此外,根据实验数据和图像,我们还可以得出以下结论:1. 物体的速度对阻力的影响非常显著,速度越大,阻力越大;2. 物体的面积对阻力的影响也较为明显,面积越大,阻力越大;3. 物体的密度对阻力的影响较小,但仍然是正相关的。

实验结论:通过本次实验,我们验证了斯托克斯公式,得出了物体速度、面积和密度对阻力的影响规律。

实验结果表明,物体的速度越大,面积越大,密度越大,阻力越大。

阻力计使用说明书

阻力计使用说明书

阻力计使用说明书一、产品介绍阻力计是一种用于测量物体受到的阻力的仪器。

它采用先进的测量技术,能够准确地测量物体在运动过程中所受到的阻力大小。

本使用说明书将详细介绍阻力计的组成部分、使用方法以及注意事项等内容,以帮助用户正确、安全地操作阻力计。

二、组成部分1. 主机:包含显示屏、控制按钮和电源等部分;2. 测力传感器:用于接收并测量阻力;3. 连接线:连接主机和测力传感器的电气连接线;4. 附件:配套的充电器、数据线等。

三、使用方法1. 准备工作a. 将阻力计放置于平坦、稳定的台面上,并确保电源充足;b. 将测力传感器正确连接至主机,并确保连接牢固;c. 检查显示屏是否正常显示。

2. 测量阻力a. 打开主机电源,待显示屏显示正常后,即可进入测量状态;b. 将待测物体与测力传感器连接,确保连接牢固;c. 按下启动按钮,开始测量,并观察显示屏上的数据;d. 测量完成后,按下停止按钮,结束测量。

3. 数据处理a. 将测量结果记录下来,包括时间、测量数值等信息;b. 如有需要,可以通过数据线将测量结果导出至电脑或其他设备进行进一步分析和处理。

四、注意事项1. 使用前,请认真阅读本使用说明书,并按照操作流程进行操作;2. 请确保阻力计及其配件的完好,如发现有损坏或故障,应联系售后服务中心进行维修或更换;3. 使用时应注意安全,避免将阻力计直接暴露在高温、潮湿等环境中;4. 使用完毕后,请及时关闭主机电源,避免长时间不使用。

五、维护保养1. 定期清洁阻力计主机和测力传感器,可使用柔软的布擦拭;2. 避免使用尖锐物品碰撞阻力计;3. 如长时间不使用阻力计,请存放在干燥、通风的环境中。

六、故障排除1. 若阻力计无法打开,请检查电池电量或电源连接是否正常;2. 若测量数值异常,请检查连接是否牢固、传感器是否损坏等;3. 如有其他故障情况,请联系售后服务中心。

七、免责声明本使用说明书所提供的信息仅作为使用参考,对于用户使用过程中可能引发的任何损失或伤害,厂家不承担责任。

摆的阻力效应实验教案

摆的阻力效应实验教案

摆的阻力效应实验教案一、实验目的:1、了解摆振动的基本结构和规律。

2、掌握摆的周期和振动频率的计算方法。

3、探究人造摆的阻力效应的影响。

二、实验原理:摆的振荡是波动的一种形式,它是由于物体被强制拉扯离开平衡位置之后,恢复力的作用而形成。

而阻力现象指的是摆在空气中运动时,受到了空气阻力卡扣影响,导致振幅变化,振动的周期加长,振动频率变低的现象。

三、实验器材:1、实验摆台2、摆的支架3、实验摆一只4、挠度表四、实验步骤:1、将摆的支架安装到摆台上。

2、将实验摆系到支架上。

3、打开挠度表的电源,并调整其灵敏度。

4、将挠度表放置到实验室的一侧。

5、向实验摆施加外力使其振动。

6、利用挠度表观察摆的振动周期,读出求解周期的值。

7、根据实验数据计算摆的振动频率。

8、重复实验避免误差。

五、实验数据分析:将实验得到的数据进行处理,可以发现,受到空气阻力的影响,摆的振幅变小,振动周期变长,振动频率变低。

其原因是空气阻力会对摆的质量产生作用,导致摆必须拉长运动路径,从而造成摆振动时间的增加。

六、实验总结:本次实验通过对摆的研究,我们可以掌握摆的基本结构及其运动规律,实现摆的周期和振动频率的计算方法,最终探究摆在空气中受到阻力效应的影响。

通过实验,我们发现空气阻力确实有影响摆运动的作用,拉长了振动时间,变小了振幅,变低了振动频率。

通过此实验,我们可以更加深入地认识到空气阻力效应的存在,以及在实际生活中其对物体运动的影响。

掌握相关知识,在日常生活的学习和探究中都会有更广阔的应用前景。

局部阻力说明书

局部阻力说明书

JK-ZL/JB自循环局部阻力系数测定实验仪产品说明书目录一、概述-----------------------------------------------------------------------1二、实验装置外形图--------------------------------------------------------1三、设备性能与主要技术参数--------------------------------------------2四、实验目的-----------------------------------------------------------------2五、实验原理-----------------------------------------------------------------3六、流程图--------------------------------------------------------------------4七、实验步骤-----------------------------------------------------------------4湘潭金凯化工装备技术有限公司JK-ZL/JB自循环局部阻力实验装置使用说明书一、概述通常将流体在管路中流动时的阻力分成直管阻力(沿程阻力)和局部阻力(形体阻力)两部分,直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体的内摩擦力(即粘性力)而产生的阻力。

局部阻力(形体阻力)主要是由于流体流经管路中管件、阀门及管截面形状和尺寸突然扩大和缩小等局部地方引起流体边界层分离造成的阻力。

二、实验装置外形图三、设备性能及主要技术参数1、该实验装置主要由:实验水箱、阻力管(三段不同管径的有机玻璃管)、测压管、水泵、蓄水箱、计量槽、阀门及实验桌组成。

2、实验水箱是由有机玻璃制做而成。

3、阻力管⑴为¢25 mm,L=400mm。

流体阻力实验报告材料

流体阻力实验报告材料

流体阻力实验报告材料一、实验目的1.学习基本流体力学概念,了解流体阻力的原理;2.掌握测量流体阻力的实验方法和步骤;3.分析实验数据,得出流体阻力与流体速度和物体表面积的关系。

二、实验原理物体在流体中移动时,会受到流体的阻碍,这个阻碍力称为流体阻力。

流体阻力要根据流体的粘性、物体的形状、物体移动的速度和物体表面积等因素来计算。

实验中使用流体为水,可将流体阻力分为粘滞阻力和压力阻力两个部分。

当物体在流体中以一定速度移动时,流体分子与物体表面发生相对运动,形成粘滞阻力。

而在流体的高速区域附近,由于流体速度增加,流体分子之间的压力差也会增加,形成压力阻力。

三、实验装置和器材1.实验装置:流动水槽、水泵、电子天平、直尺、千分尺等;2.实验器材:流体阻力测量模型、液晶显示器。

四、实验步骤1.将流动水槽水泵接通,并调节水流量,保持稳定;2.在水槽上方固定流体阻力测量模型;3.打开液晶显示器,使用电子天平测量流体阻力测量模型的质量,记录下质量值;4.测量流体阻力测量模型的升力面积,使用直尺和千分尺分别测量长度和宽度,计算出表面积;5.打开水槽的水流,并逐渐调整流速,当水流稳定后,记录下流体的速度;6.再次使用电子天平测量流体阻力测量模型的质量,并记录下质量值;7.重复5和6的步骤,分别调整流体速度,记录下不同流速下的质量值。

五、数据处理和分析实验数据可以通过以下公式计算流体阻力:流体阻力=测量模型质量×g-测量模型浸没的重量其中,测量模型质量即为步骤3中测得的质量值,g为重力加速度。

而测量模型浸没的重量可通过使用电子天平在空气中测量后再在流体中测量,两者之差即为其浸没的重量。

通过整理和分析实验数据,可以得出流体阻力与流体速度和物体表面积的关系,并绘制出流体阻力与流体速度和物体表面积的曲线。

通过实验结果,可以验证流体阻力的计算公式,并进一步了解流体阻力的规律。

六、结论通过实验,我们成功测量了流体阻力,并得出了流体阻力与流体速度和物体表面积的关系。

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阻力实验
一、实验目的
1、了解实验所用到的实验设备、流程、仪器仪表;
2、了解并掌握流体流经直管和阀门引起的阻力损失及阻力系数(直管摩擦系数λ与局部阻
力系数ξ)的测定方法及变化规律。

并将λ(ξ)与Re 的关系标绘在双对数坐标上。

3、了解不同管径(相同材质,即相同绝对粗糙度)的直管λ与Re 的关系;
4、掌握差压传感器的正确应用。

二、实验基本原理
1、流体在管内流量及Re 的测定:
本实验采用涡轮流量计直接测出流量q[m 3/h]:
]/[)
*3600/(42s m d q u ⋅=π μ
ρ⋅⋅=u d Re 式中:d 、ρ、μ— 管内径[m]、流体在测量温度下的密度和粘度 [Kg/m 3
]、[PaS]
2、直管摩擦阻力损失ΔP 0Af 及摩擦阻力系数λ的测定
流体在管路中流动,由于粘性剪应力的存在,不可避免的会产生机械能损耗。

根据范宁(Fanning )公式,流体在圆形直管内作定常稳定流动时的摩擦阻力损失为: ][2
2
0Pa u d l p Af ⋅=∆ρλ 式中:l ——沿直管两测压点间距离,m ;
λ——直管摩擦系数,无因次;
由上可知,只要测得ΔP 0f 即可求出直管摩擦系数λ。

根据柏努里方程知:当两测压点处管径一样,且保证两测压点处速度分布正常时,所示压差读数ΔP 既为流体流经两测压点处的直管阻力损失ΔP 0f 。

l
u d p ⋅⋅⋅∆⋅=22ρλ 式中:Δp ——倒U 管压差计读数,[Pa]
以上既是无论对粗糙管、近似光滑管以及不同相对粗糙度的直管,其阻力损失Δp 、阻力系数λ的测定,以及随Re 的变化规律的方法。

3、阀门局部阻力损失ΔP f 、及其阻力系数ζ的测定
流体流经阀门时,由于速度的大小和方向发生变化,流动受到阻碍和干扰,出现涡流而引起的局部阻力损失为:
2
2'u P f ρζ=∆ [P a] 式中:ζ――局部阻力系数,无因次。

对于测定局部管件的阻力如阀门,其方法是在管件前后的稳定段内分别有两个测压点。

按流向顺序分别为1、2、3、4点,在1-4点和2-3点分别连接两个差压传感器,分别测出压差为ΔP 14、ΔP 23。

必须保证各测压点速度分布正常且1-4点间的直管长度是3-4点间2倍。

在2-3列BNL 方程(2-3间直管长为L )
2323
322
232)2()2(f p u gz u gz p p ∑∆++-+=-ρρρρ
上式中,由于2、3点管径一样,管子水平放置,位能与动能项可消除;而总能耗可分为直管段阻力损失ΔP F 23和阀门局部阻力损失ΔP F ’,因此上式可简化为:
'
2323f f p p p ∆+∆=∆ *
同理在1-4列BNL 方程(1-4间直管长为2L )
'
23'
14142f f f f p p p p p ∆+∆=∆+∆=∆ **
以上*和**式联立解得:
1423'
2p p p f ∆-∆=∆ 则局部阻力系数为:21423)2(2u
p p ⋅∆-∆⋅=
ρς 三、实验装置流程
实验装置示意图如下。

离心泵、循环水池、管道及架子等均为不锈钢材质。

工作流体为水。

其流程为:
环水池—离心泵—调节阀—各测量管段—涡轮流量计—循环水池。

有关设备仪表参数:
离心泵:材质为全不锈钢,型号:ISW40—125型,1.5Kw,H=20m
循环水池:700×440×400 (长×宽×高)
涡轮流量计:LWGY-15 0.6-6m3/h 液晶显示
差压传感器:1151型4—20mA输出,测量范围9999Pa [2个]
差压显示表:万讯,多功能数显表,显示精度10Pa [2个]
温度传感器:Pt100 航空接头
温度显示表:万讯,数显,显示精度0.1℃
细管测量段尺寸:φ19×1.5 内径φ16,不锈钢,测点长1000 mm
粗管测量段尺寸:φ25×2.5 内径φ20,不锈钢,测点长1000 mm
阀门测量段尺寸:φ25×2.5 内径φ20 全开铜闸阀;
总尺寸:2300×440×1750 (长×宽×高)
本实验消耗和水电配置设施:自来水;电负荷:1.5 Kw
四、实验方法步骤与注意事项
1、熟悉:按事先(实验预习时)分工,熟悉流程,搞清各压差传感器的作用。

2、检查:检查各阀是否关闭。

3、开车:启动离心泵(检查三相电及泵是否正转动)。

开启流量计电源。

4、排气:(1) 排气过程
打开调节阀F4到最大。

分别打开F1、F2、F3 ,打开各管路上的测压点阀,打开2个差压传感器上的排气放水阀,约1分钟,观察引压管内无气泡,
关闭差压传感器上的放水阀,分别各测压点阀,分别关闭F1、F2、F3,关闭调
节阀F4。

三根管流量为0。

此时观察压差1和压差2的读数是否在[-0.02~0.02]KPa 之间,若不在需要调节差压传感器上的零点,此一般由教师完成。

或分别记录
此时的差压显示,作为系统误差,在计算时减去即可。

注意:系统内空气是否排尽是正确进行本实验的关键操作。

5、测量:无论先测定那根管路均可,现已测量最上细管为例:
⑴开启F1,逐渐开启调节阀F4,根据以下差压1上的读数进行调节。

⑵记录数据,然后再调节F4。

直到最大。

⑶此管做完后,关闭F4,关闭F1
然后可以做其它管路。

测量说明:为了取得满意的实验结果,必须考虑实验点的布置和读数精度。

(1)在每定常流量下,应尽量同步地读取各测量值读数。

包括流量、压差读数。

(2)每次改变流量,应以压差计读数ΔP0【KPa】变化一倍左右为宜(既每次
大约控制在0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4、13、最大)。

●这里说的控制在0.1、0.2等,并不是一定在这个值,只要在此附近就可以,
如第1点在0.08—0.12,第2点在0.18—0.22之间就可以;
●最后一点是最大,对直管测定指的是阀门开到最大,流量到最大,压差按
实际压差记录即可;
●无论先作那个管段均可。

● 实验那根管,只开该管段阀门和测压点阀,其它两根调节阀和测压点阀应
关闭。

(3)当读取压差计数显表读数时,由于显示仪表精度高,显示仪表读数随机波
动大,应读取大约平均值,也可以均读取其最大值或最小值后取平均。

(4)在调节流量时,应徐徐开启阀门F4,以压差计读数为调节依据。

6、停车:实验完毕,关闭三个调节阀,停泵即可。

友情提示:
1、因为泵是机械密封,必须在泵有水时使用,若泵内无水空转,易造成机械密封件升温
损坏而导致密封不严,需专业厂家更换机械密封。

因此,严禁泵内无水空转!!!!
2、在启动泵前,应检查三相动力电是否正常,若缺相,及易烧坏电机;为保证安全,
检查接地是否正常;准备好上面工作后,在泵内有水情况下检查泵的转动方向,若反转流量达不到要求,对泵不利。

3、在调节流量时,泵出口调节阀应徐徐开启,严禁快开快关。

4、长期不用时,应将槽内水放静,并用湿软布擦拭水箱,防止水垢等杂物粘在上面。

5、严禁学生进入控制柜,以免发生触电。

6、在冬季造成室内温度达到冰点时,设备内严禁存水。

7、操作前,必须将水箱内异物清理干净,需先用抹布搽干净,再往循环水槽内放水,启
动泵让水循环流动冲刷管道一段时间,再将循环水槽内水放净。

再注入水以准备实验。

8、在实验过程中,严禁异物掉入循环水槽内,以免被泵吸入泵内损坏泵、堵塞管路和损
坏涡轮流量计。

五、调试记录与计算示例
本实验在厂内经过调试,现以某组数据为计算示例:
水温15.1℃ 水密度=999.0 粘度=1.1332×10-3 Pa
1、相对细管:d=0.016 L=1 m
管内流速:u=q/3600/(1/4πd 2)= 0.148/3600/(1/4*3.14*0.0162)=0.2042 [m/s]
管内Re : Re=du ρ/μ=0.016*0.2042*999.0/1.1332/1000=2883
阻力系数:λ=2Δpd/(ρu 2l)=2*90*0.016/(999.0*0.20422*1)=0.06913
2、相对粗管计算方法同上
3、局部阻力系数ζ的测定
管内流速: u=q/3600/(1/4πd 2)= 0.230/3600/(1/4*3.14*0.0202)=0.2035 [m/s]
管内Re : Re=du ρ/μ=0.02*0.2035*999.0/1.1332/1000=3586
局部阻力系数ζ: 901.22035
.0*0.999)10080*2(*2)2(2221423=-=⋅∆-∆⋅=
u p p ρς 特别说明:以上计算仅作参考,不一定为本装置调试实际数据。

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