沿程阻力系数测定-实验报告
沿程阻力实验报告
紊流 x
计算可得，在X=150mm截面，层流计算公式可得 =1.76mm，紊流计算公式可得 ，与紊流更接近；
在X=250mm截面，层流计算公式可得 =2.28mm，紊流计算公式可得 ，与紊流更接近；
故由近似计算值可得两处皆为紊流态。
3、根据边界层流速分布判断流态
为便于比较分析，该部分图像与速度分布曲线作在同一图像中，由近似程度可以看出，两处截面边界层均为紊流状态。具体见上图。
数据整理：Leabharlann 大气压强p=96.6KPa,大气温度t=27.0℃=300.15K,静压真空度283.64Pa；对于气体在该状态下的动力粘性系数ν查表计算，20℃时1atm下值为1.81*10^-5,30℃时1atm下值为1.86*10^-5,线性插值可得ν=1.845*10^-5Ns/m^2.
首先计算大气密度ρ=PM/RT,得ρ=1.12kg/m^3,
由此可根据试验中测得的来流动压算得来流速度，约为22.25m/s(压差传感器所测)，21.60m/s（微压计所测）。
数据记录及分析表格如下：
数据分析
1、根据雷诺数判断流态（临界雷诺数 ）
实验计算可得雷诺数在x=150mm处约为1.81X10^5,3.01X10^5.
2、将实验测得定的边界层厚度与近似计算值比较，判断流态
管路沿程阻力测定 实验报告
管路沿程阻力测定实验目的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λ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ξ。
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，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，阻力损失表现为压强损耗：12fp p h -=ρ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：ρ，μ；b 、管路的几何尺寸：d , l ,ε；c 、流动条件： u.经因次分析后，2·2==f P l u h d Δλρ 雷诺数Re 定义是：层流时：λ=64/ Re ; 湍流时：λ与Re 和ξ/d 有关。
须由实验确定。
2、局部阻力 ⑴当量长度法2·2e f l l u h d ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭+=∑∑λ⑵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p h 表示：2·2p u h =ζ式中：u----小截面管中的平均流速（m/s ） ζ----局部阻力系数，无因次由伯努利方程：2/4s u V d =π（m/s ）s V ---平均流量(3m /s)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=¾。
⑴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0.4~4.0m3/ h，仪器编号Ⅰ的仪表常数为599.41（次/升），仪器编号为Ⅱ的仪表常数为655.30（次/升），MMD智能流量仪）。
⑵循环水泵。
⑶循环水箱。
⑷DZ15-40型自动开关。
2141..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1.水箱充水至80%。
沿程阻力系数实验报告
沿程阻力系数实验报告沿程阻力系数实验报告引言：沿程阻力系数是描述流体在管道中流动过程中受到的阻力大小的一个重要参数。
准确测量沿程阻力系数对于流体力学研究和工程应用具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法测量沿程阻力系数，并探讨其与流速、管道直径等因素的关系。
实验装置：本次实验采用的实验装置主要包括：水泵、流量计、压力计、流量调节阀、管道等。
其中，水泵用于提供流体流动的动力；流量计用于测量流体通过管道的流量；压力计用于测量管道中的压力；流量调节阀用于控制流体流动的速度。
实验步骤：1. 首先，将实验装置按照实验要求进行搭建，并将水泵连接到管道系统中。
2. 打开水泵，调节流量调节阀，使流量计示数稳定在一定数值。
3. 记录流量计示数和压力计示数，并计算流速和压力差。
4. 重复上述步骤，改变流量调节阀的开度，记录不同流速下的流量计示数和压力计示数。
5. 根据实验数据，计算沿程阻力系数。
实验结果：根据实验数据，我们得到了不同流速下的流量计示数和压力计示数。
通过计算，得到了相应的流速和压力差。
进一步分析实验数据，我们得到了不同流速下的沿程阻力系数。
讨论与分析：通过实验结果的分析，我们可以得到以下结论：1. 沿程阻力系数与流速呈正相关关系。
随着流速的增加，沿程阻力系数也会增加。
这是因为流速增加会导致流体分子之间的相互碰撞增加，从而增加了阻力。
2. 沿程阻力系数与管道直径呈反相关关系。
管道直径越大，沿程阻力系数越小。
这是因为管道直径增大会减小单位面积内的流体流速，从而减小了阻力。
3. 沿程阻力系数与流体的黏度有关。
黏度越大，沿程阻力系数越大。
这是因为黏度大的流体分子之间的相互作用力较大，从而增加了阻力。
结论：通过本次实验，我们成功测量了沿程阻力系数，并探讨了其与流速、管道直径、流体黏度等因素的关系。
实验结果表明，沿程阻力系数与流速、管道直径、流体黏度等因素密切相关。
这对于流体力学的研究和工程应用具有重要意义。
致谢：在此，我们要感谢实验指导老师的悉心指导和同组同学的合作。
沿程阻力系数测定-实验报告
沿程水头损失实验实验人 XXX 合作者 XXX XX 年XX 月XX 日一、实验目的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lgh f ～-lg v 曲线；2．掌握管道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R e -λ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、实验设备本装置有下水箱、自循环水泵、[供水阀、稳压筒、实验管道、流量调节阀]三组，计量水箱、回水管、压差计等组成。
实验时接通电源水泵启动，全开供水阀，逐次开大流量调节阀，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。
三根实验管道管径不同，应分别作实验。
三、实验原理由达西公式g v d L h r 22⋅⋅=λ 得222422⎪⎭⎫⎝⎛==d Q L gdh Lv gdh f f πλ=K ×h f ／Q 2另有能量方程对水平等直径圆管可得γ21P P h f -=对于多管式水银压差有下列关系h f =（P 1－P 2）／γw =（γm ／γw －1）(h 2－h 1+h 4－h 3)=12.6△h m Δh m = h 2－h 1+h 4－h 3 h f —mmH 2O四、实验结果与分析实验中，我们测量了三根管的沿程阻力系数，三根管的直径分别为10mm ，14mm ，20mm 。
对每根管进行测量时，我们通过改变水的流速，在相距80cm 的两点处分别测量对应的压强。
得到表1至表3中的实验结果。
相关数据说明：水温29.4℃，对应的动力学粘度系数为2 0.01/cm s ν=流量通过水从管中流入盛水箱的体积和时间确定。
水箱底面积为2202 0S cm =⨯，记录水箱液面升高12h cm =（从5cm 到17cm 或者从6cm 到18cm ）的时间t ，从而计算出流量34800(/)()Sh Q cm s t t s ==； 若管道直径为D ，则水流速度为24Qv Dπ=； 对三根管进行测量时，测量的两点之间距离均为80L cm =； 雷诺数Re vDν=；计算沿程阻力系数：层流164Reλ=；紊流0.2520.316R e λ-=测量沿程阻力系数：2/f Kh Q λ=，其中25K /8gD L π=，29.8/g m s = 第一根管表-1（521110,15.113/D mm K cm s ==）第二根管表-2（522214,81.280/D mm K cm s ==）第三根管表-3（523320,483.610/D mm K cm s ==）通过对三根管的相关计算，我们发现实验测出的沿程阻力系数远远比层流情况下的计算值大，将近大一个数量级。
沿程阻力系数测定-实验报告
沿程阻力系数测定-实验报告实验目的：测定流体在不同管道内流动时的沿程阻力系数，分析流体流动的规律。
实验原理：流体在流动的过程中，由于管道内的摩擦、弯曲等原因，会产生一定的沿程阻力，阻碍流体的流动。
沿程阻力系数是描述阻力大小的物理量，可以反映出流体流动的特性。
测算沿程阻力系数需要通过实验测量不同位置的压力差，计算得出流速和阻力系数，最终得到流体在管道内的流动规律。
实验器材：一台流量计，一根不同内径的水流管，一个流量调节器，一个压力计，一套支架和夹子，水池、水泵等辅助设备。
实验步骤：1. 搭建实验装置，将水泵接入水池，利用泵将水流送入待测管道中。
2. 开始实验前，先测量管道各处的内径和长度，并计算管道的摩擦系数。
3. 将流量计安装在管道的某个位置，调节流量，使其保持在一定的范围。
4. 安装压力计，分别测量流过流量计前后不同位置处的压力差。
5. 根据所测得的数据，计算流体的流速和沿程阻力系数，绘制实验数据图表。
6. 根据实验结果，分析流体的流动规律以及影响沿程阻力系数的因素。
实验结果：通过实验测量，我们得到了不同位置处的压力差、流速和阻力系数等数据，并绘制成图表。
从图表中可以看出，在管道内距离流速计越远的位置，流速逐渐下降，同时沿程阻力系数也逐渐增加。
这说明管道内的摩擦力和阻力对流体的影响逐渐加剧，阻碍了流体的流动。
实验结论：通过本次实验，我们得到了流体在管道内流动时的流速和沿程阻力系数等数据，为研究流体的流动规律提供了实验依据。
我们也发现，管道内的摩擦力和阻力对流体的影响很大，需要注意管道的内径和表面材质等因素。
此外，实验数据也可以为管道设计和流动控制等领域提供参考。
沿程阻力系数测定实验报告
沿程阻力系数测定实验报告1.1 什么是沿程阻力系数？哎呀，沿程阻力系数听起来有点高深，但其实它就是我们在流体力学中常提到的一个东西。
简单来说，就是流体在管道里流动时，遇到的阻力有多大。
想象一下，你在水管里放了几根铁丝，水流过的时候肯定会受到阻碍，对吧？这个阻碍程度就是沿程阻力系数的体现。
1.2 为什么要测定？那么，为什么我们要搞清楚这个系数呢？这就好比你要知道车的油耗，才能制定出合理的出行计划。
通过测定沿程阻力系数，我们可以预测流体的流动情况，进而优化管道设计，省下很多不必要的麻烦。
2. 实验步骤2.1 准备工作首先，我们得准备一些工具和材料。
流体管道、泵、流量计和压力计这些都是必不可少的。
哦，对了，还得准备好实验室的水源，别让水短缺了，要不然实验就泡汤了！记得在实验开始前，仔细检查一下设备，确保它们都能正常工作，不然可就要浪费时间了。
2.2 实验过程接下来，开始我们的实验吧！首先把水泵启动，让水在管道里流动。
水流过不同长度的管道，咱们要实时记录流量和压力的变化。
每次更换管道长度时，得耐心等待一段时间，确保数据稳定，这样才能得到准确的结果。
哈哈，别急着玩手机哦，专心点！3. 数据分析3.1 结果整理数据收集完毕，咱们就得把这些数字整理成表格。
每一组数据都要清晰明了，不然后续分析可就麻烦了！你会发现，随着管道长度的增加，沿程阻力系数也会逐渐增大，这就像你在跑步时，越跑越累，阻力自然也就多了。
3.2 结论和讨论最后，得出结论了。
我们发现，沿程阻力系数与管道长度成正比关系，真是让人眼前一亮！通过这个实验，不仅让我们对流体流动有了更深入的理解，还能帮助我们在以后的设计中避免不必要的麻烦。
这就像是打游戏时，学会了技能连招，通关自然轻松。
4. 实验心得4.1 体会通过这次实验，我真的感受到了一种探索的乐趣。
流体力学不再是高高在上的学问，而是我们生活中随处可见的现象。
就像喝水时，水是如何顺畅流动的，虽然我们平常不怎么去想，但其实有很多道理在背后。
管路沿程阻力测定实验报告
实验名称：管路沿程阻力测定班级： 学号： 姓名：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λ与雷诺数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ξ。
4、学会压差计和流量计的使用方法。
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．沿程阻力流体在水平均匀管道中稳定流动时，阻力损失表现为压力降低。
即：h f = ρfP ∆=22u d l λ= ρ21p p -， λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ ， Re =μρ⋅⋅u d , △P=R （水水银ρρ-）g湍流流动时，影响阻力损失的因素十分复杂，目前尚不能完全用理论的方法求解，必需通过实验研究其规律。
为减少实验工作量，扩大实验结果的应用范围，可以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有：1） 流体性质：密度ρ，粘度μ；2） 管路的几何尺寸：管径d ，管长l ，管壁粗糙度ε； 3） 流动条件：流速u式中：-d 管径 m ；-l 管长 m ；-u 流速 m / s ；-ρ流体的密度 kg / m 3；-μ流体的粘度 N ·s / m 2；-∆f P 直管阻力引起的压强降 Pa 。
雷诺数Re 定义是：层流时：λ=64/ Re ; 湍流时：λ与Re 和ξ/d 有关。
须由实验确定。
2．局部阻力系数ξ的测定： 22'u P h ff ξ=∆='ρ2'2u P f ∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρξ式中：ξ-局部阻力系数，无因次；-∆'f P 局部阻力引起的压强降，Pa ；-'f h 局部阻力引起的能量损失，J ／kg 。
三、实验装置流程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=¾。
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0.4~4.0m 3/ h ，仪器编号Ⅰ的仪表常数为599.41（次/升），仪器编号为Ⅱ的仪表常数为605.30（次/升），MMD 智能流量仪）。
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）。
《工程流体力学》沿程阻力系数的测定实验
《工程流体力学》沿程阻力系数的测定实验【实验目的】测定沿程阻力系数λ。
【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】对沿程阻力两点的端面列伯努利方程得gp pg P pg P h f ρ∆=-=//21 由达西公式： gv d L h f 22⋅⋅=λ 测得流量， 并计算出断面平均流速，即可求得沿程阻力系数22Lv gdh f =λ【实验内容】（1）测定2组沿程阻力损失数据及其对应平均流速；（2）计算沿程阻力损失系数；（3）对比两次实验所得沿程阻力损失系数，并分析。
【实验步骤】（1）测量各有关常数，并接通电源。
（2）打开开关。
（3）调整各阀门至合适位置。
（4）调整显示面板至“沿程阻力”实验。
（5）显示面板数据归零。
（6）开启水泵。
（7）开启进水阀门，使压差达到最大高度，作为第一个实验点，读取进出口压强。
（8）测读计量水箱在时间间隔t∆的自由液面高度差。
（9）减小流量，作为第二个实验点，读取进出口压强。
（10）测读计量水箱在时间间隔t∆的自由液面高度差。
（11）实验结束，清理实验设备及环境。
注意：读取显示面板压强遵照实际情况，不同台号的设备基础参数设置不同。
【实验数据记录】1、记录有关常数管道外径d=______________管道壁厚δ=______________测点间距L=______________水温t=__________________计量水箱底面长宽_________2、实验数据沿程阻力系数实验数据记录。
沿程阻力系数测定-实验报告
沿程水头损失实验实验人XXX合作者XXXxx 年xx 月xx H一、实验目得1•加深了解圆管层流与紊流得沿程损失随平均流速变化得规律，绘制lghf〜」g曲线；2•掌握管道沿程阻力系数得量测技术与应用压差计得方法；3.将测得得Re-X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、实验设备本装置有下水箱、自循环水泵、［供水阀、稳压筒、实验管道、流量调节阀］三组，计量水箱、回水管、压差计等组成。
实验时接通电源水泵启动，全开供水阀，逐次开大流量调节阀，每次调节流量时，均需稳左2-3分钟，流量越小，稳宦时间越长;测流量时间不小于8-10秒;测流量得同时，需测记压差计、温度计［自备，应挂在水箱中］读数。
三根实验管道管径不同，应分别作实验。
三、实验原理由达西公式得=KXhf/ Q2另有能量方程对水平等直径圆管可得对于多管式水银压差有下列关系ht-(Pi — P2) / Y w=( Y m / Y w— l)(h2—hi+h4~ h3)=12. 6Ah mA h m= 112 — hi+lu — h3h r— mmH2O四、实验结果与分析实验中，我们测量了三根管得沿程阻力系数,三根管得直径分别为10mm, 14mm,20mm。
对每根管进行测量时，我们通过改变水得流速,在相距80cm得两点处分别测量对应得压强。
得到表1至表3中得实验结果。
相关数据说明：水温29、4°C,对应得动力学粘度系数为流量通过水从管中流入盛水箱得体积与时间确泄。
水箱底而积为，记录水箱液而升高(从到或者从到)得时间，从而计算出流呈:；若管道直径为，则水流速度为；对三根管进行测量时，测量得两点之间距离均为;雷诺数;计算沿程阻力系数:层流;紊流测量沿程阻力系数:，其中，第一根管第三根管通过对三根管得相关计算，我们发现实验测出得沿程阻力系数远远比层流情况下得讣算值大,将近大一个数量级。
实际上，我们实验中得雷诺数在10000-26000,超出层流范围，且在可认为就是在接近紊流或刚达到紊流条件，与紊流情况下算出得层流阻力系数比较相近,但仍略小，所以我们可以认为实验中我们得水流苴实就是快接近素流得。
管内沿程阻力系数测定
实验六 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f h 的大小与管长l 、管径d 、管壁粗糙度Δ、流体的平均流速V 密度ρ和粘度μ有关。
跟据相似原理分析，f h 可由以下关系式表示：g V d L d R f h e f 22∙⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∙= (8—1) 令 ⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∙=d R f e λ (8—2)则 gVdl h f 22∙=λ(8—3)沿程阻力系数λ是雷诺数和管壁对粗糙度Δ/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： e R <232∆eR 64=λ (8—4)2.湍流光滑管区:3798.262320⎪⎭⎫⎝⎛∆<<d R e (8—5)3.湍流粗糙管过渡区:85.0372416198.26⎪⎭⎫⎝⎛∆<<⎪⎭⎫ ⎝⎛∆d R d eeR d88.20096.0/=∆+=λ (8—6)式中/∆ 代表一种正比于圆壁平均凹凸的粗糙长度。
4.湍流粗糙平方阴力区:85.024160⎪⎭⎫⎝⎛∆>d R e222874.1-⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+=d λ (8—7)在教学实验条件的限制下，只能就一种特定d∆的管道，在不同的e R 下做若干个实验点，把这些实验点联成一条()e R f =λ曲线，这条曲线的某一段可以用一个经验公式来表达。
本实验中流速V 可由流量计测得流量后经计算而得，沿程损失f h 可用差压计测得，水平安装的管道，沿程损失水头损失与管道两端压差关系为:gp p h f ρ21-=(8—8) 用所求得的流速V 和沿程损失f h 及管道直径d ，管道长度L 即可求得管道沿程阻力系数λ，同时也可求出νVdR e =,即可画出λ与e R 的关系曲线。
管路沿程阻力的测定实验报告
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、 测定流体经过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数λ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ξ。
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，不可避免的会引起压强损耗。
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、 沿程阻力流体在水平均匀管道中流动时，由截面1到截面2，阻力损失表现为压强降低：()ρ21fp -p h =湍流流动时，影响阻力损失的因素十分复杂。
为减少工作量，扩大实验结果的应用范围，可以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有： 1） 流体性质：密度ρ，粘度μ；2） 管路的几何尺寸：管径d ，管长l ，管壁粗糙度ε； 3） 流动条件：流速u 。
变量关系可以表示为：()ερμ，，，，，u l d f p =∆组合成如下的无因次式：；，，⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∙∆d d l du u p2εμρϕρ；，2ud d l p2e ∙⎪⎭⎫ ⎝⎛∙=∆εϕρR 引入：2ud R 2e ∙⎪⎭⎫ ⎝⎛=εϕλ，则上式变为：2ud l ph 2f∙=∆=λρ上式中：λ称为直管摩擦系数，滞留时，e64R =λ；湍流时，λ与e R 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：()g -R p 水指ρρ=∆其中：指ρ——压差计中指示剂的密度。
本实验中以水银作为指示剂，另一种流体为水。
2.局部阻力局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。
1） 当量长度法流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成的损失，相当于流体流过与其具有相同管径的若干米长度的直管阻力损失，这直管长度称为当量长度，用符号e l 表示。
实验二 管路沿程阻力系数测定实验
17.5
0.01
7410
64.0
63.5
0.5
0.037
0.0086
4
6000
51.5
116.5
25.6
17.5
0.01
10584
58.0
51.5
6.5
0.036
0.0060
5
6000
20.9
287.1
101.1
17.5
0.01
19209
59.0
53.0
6.0
0.025
0.0033
6
6000
将从图上求得的m值与已知各流区的m值（即层流m=1，光滑管流区m=1.75，粗糙管紊流区m=2.0，紊流过渡区1.75<m<2.0）进行比较，确定流区。
表1记录及计算表
常数K=π2gd5/8 L=17.5cm5/s2
次
序
体积
cm3
时间
s
流量
Q
cm3/s
流速
v
cm3/s
水温
C
粘度
v
cm2/s
雷诺数
Re
2．据实测m值判别本实验的流动型态和流区。
答： ～ 曲线的斜率m=1.0～1.8，即 与 成正比，表明流动为层流（m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。
3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。
答：钢管的当量粗糙度一般为0.2mm，常温下， ，经济流速 ，若实用管径D=（20～100）cm，其 ～ ，相应的 =0.0002～0.001，由莫迪图可知，流动均处在过渡区。
若需达到阻力平方区，那么相应的 ～ ，流速应达到(5～9)m/s。这样高速的有压管流在实际工程中非常少见。而泄洪洞的当量粗糙度可达(1～9)mm，洞径一般为（2～3）m，过流速往往在(5～10)m/s以上，其 大于 ，故一般均处于阻力平方区。
实验一 管路沿程阻力测定
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λ与e R 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ξ。
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，由于会存在多种阻力损失，比如粘在管壁上，经过流道拐角处的阻力损失等。
我们在分析问题上将阻力分成两大类：沿程阻力损失和局部阻力损失。
1. 沿程阻力流体在水平均匀管道中流动时，由截面1到2，阻力损失为压强降低：ρ21P P h f-=流体流动的实际情况和复杂，目前还不可以完全用理论建立数学模型来求解。
我么现在常常选用因次分析法来研究湍流流动。
影响阻力损失的因素有：1）流体性质：密度ρ，粘度μ；2）管路的几何尺寸：管径d ，管长l ，管壁粗糙度ε； 3）流动条件：流速u 。
变量关系可以表示为：),,,,(ερμl d f p=∆;,,2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅∆d d l du u pεμρϕρ2),(R ,2e u d d l p⋅=∆εϕρ；引入： ⎪⎭⎫⎝⎛=d e εϕλ,R 公式变形为：22u d l ph f ⋅=∆=λρλ称为直管摩擦系数，滞流时，λ＝64/Re ；湍流时，需由实验测得。
根据伯努利方程可知，流体流过直管的沿程阻力损失，可由液柱压差计读数R(m ）算出：g R p )-(水指ρρ=∆指ρ：压差计中指示剂的密度（㎏⋅3-m )。
该实验中以水银作为指示剂,另一流体为水。
2. 局部阻力1）当量长度法在分析阻力损失时，可将流体流过某管件或阀门时的局部阻力损失，等同于流体流过一段当量长度管径的直管阻力损失，当量长度用e l表示，用直管阻力公式来计算局部阻力损失。
在管路计算中当量长度之和为e l ∑，则：22ud l l hef ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∑+=∑λ2）阻力系数法流体流过某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数p h 表示：22u h p ⋅=ξξ——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)。
沿程阻力的实验报告
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验七、沿程阻力实验一、实验目的1.掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法。
2.在双对数坐标纸上绘制λ-Re关系曲线。
3.进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。
二、实验装置本实验采用管流实验装置中的第1根管路，即实验装置中最细的管路。
在测量较大压差时，采用两用式压差计中的汞-水压差计；压差较小时换用水-气压差计。
另外，还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。
F1——文丘利流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计；C——量水箱；V——阀门；K——局部阻力试验管路图7-1 管流综合实验装置流程图三、实验原理本实验所用的管路水平放置且等直径，因此利用能量方程可以推导出管路两点间的沿程水力损失计算公式为：gv D L H f22•=λ （1-7-1） 式中 λ——沿程阻力系数；L ——实验管段两端面之间的距离，m ； D ——实验管内径，m ；g ——重力加速度（g=9.8 m/s 2）； v ——管内平均流速，m/s ；h f ——沿程水头损失（由压差计测定），m 。
由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系数λ的表达式：22vh L D gf⋅=λ （1-7-2） 沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关，在紊流时与雷诺数、管壁粗糙度都有关。
当实验管路粗糙度保持不变时，可以得到该管的λ-Re 关系曲线。
四、实验要求1．有关常数 实验装置编号：No. 4 管路直径：D =21058.1-⨯m ；水的温度：T = 20.0 ℃；水的密度:ρ= 998.23 kg/m 3；动力粘度系数：μ= 101.055-3⨯ Pa ⋅s ； 运动粘度系数：ν=610007.1-⨯ m 2/s ； 两测点之间的距离：L = 5 m2．实验数据记录及处理见表7-1和表7-2以其中一组数据写出计算实例。
以第一组数据为例： 流量s mt h h A Q d u /1029.39928.45/10)4.106.55(10400/)(3624---⨯=⨯-⨯⨯=-= 由v A Q ⋅=，则管内平均流速为s m D Q A Q v /1065.2034/)1058.1(1029.3994/22262---⨯=⋅⨯⨯=⋅==ππ 29.3195310007.11065.2031058.1Dve 1423.0)1065.2203(1056.95251058.18.9221056.952106.75)16.13()16.13(106.752.198.94''-6222222222'221'=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=⨯=⨯⨯-=∆⋅-=⨯=-=-=∆---------νλR v h L D g mh h mh h h f f 雷诺数沿程阻力系数沿程水头损失水压差计压差汞3．在双对数坐标纸上绘制λ-Re 的关系曲线。
管道沿程阻力系数测定实验报告
管道沿程阻力系数测定实验报告
实验目的：测量管道沿程阻力系数，了解管道对流体流动产生的阻力。
实验原理：
在流体力学中，沿程阻力系数是用来描述管道内流体流动过程中的阻力大小的一个参数。
在管道内流动的过程中，由于流体与管道壁面之间的粘性，流体流动的阻力会导致流速的减小。
沿程阻力系数可以通过下面的公式来计算：
f = (ΔP × 2L)/(ρ ×
g × A × V^2)
其中，f为沿程阻力系数，ΔP为管道两侧压力差，L为管道长度，ρ为流体密度，g为重力加速度，A为管道横截面积，V 为流速。
实验步骤：
1. 将实验装置搭建起来，包括一段直管道、压力计、高度计和流量计等设备。
2. 在管道的一侧连接流量计，另一侧连接压力计。
3. 打开流速调节阀，调节流量计的流速。
4. 记录流量计的读数，即流速V。
5. 通过高度计测量管道两侧的压力差ΔP。
6. 测量管道的长度L和横截面积A。
7. 根据实验原理中的公式计算沿程阻力系数f。
实验结果与分析：
根据实验步骤中的测量数据，可计算得到沿程阻力系数。
通过多组实验数据的对比可以分析出管道内流体流动的阻力特性。
实验结果应该与理论值相符合，如果存在差异，可以进一步讨论可能的原因，如管道壁面的粗糙度等因素对流动阻力的影响。
结论：
本实验通过测量管道沿程阻力系数，了解了管道对流体流动产生的阻力大小。
实验结果与理论值的差异可以进一步讨论影响因素，为实际工程中的流体输送提供参考依据。
2021年沿程阻力系数测定实验报告
沿程水头损失试验试验人 XXX 合作者 XXX XX 年XX 月XX 日一、 试验目1．加深了解圆管层流和紊流沿程损失随平均流速改变规律, 绘制lgh f ～-lg v 曲线; 2．掌握管道沿程阻力系数量测技术和应用压差计方法;3．将测得R e -λ关系值与莫迪图对比, 分析其合理性, 深入提升试验结果分析能力。
二、 试验设备本装置有下水箱、 自循环水泵、 [供水阀、 稳压筒、 试验管道、 流量调整阀]三组, 计量水箱、 回水管、 压差计等组成。
试验时接通电源水泵开启, 全开供水阀, 逐次开大流量调整阀, 每次调整流量时, 均需稳定2-3分钟, 流量越小, 稳定时间越长; 测流量时间大于8-10秒; 测流量同时, 需测记压差计、 温度计[自备, 应挂在水箱中]读数。
三根试验管道管径不一样, 应分别作试验。
三、 试验原理由达西公式g v d L h r 22⋅⋅=λ 得222422⎪⎭⎫⎝⎛==d Q L gdh Lv gdh f f πλ=K ×h f ／Q 2 另有能量方程对水平等直径圆管可得γ21P P h f -=对于多管式水银压差有下列关系h f =（P 1－P 2）／γw =（γm ／γw －1）(h 2－h 1+h 4－h 3)=12.6△h m Δh m = h 2－h 1+h 4－h 3 h f —mmH 2O四、 试验结果与分析试验中, 我们测量了三根管沿程阻力系数, 三根管直径分别为10mm, 14mm, 20mm 。
对每根管进行测量时, 我们经过改变水流速, 在相距80cm 两点处分别测量对应压强。
得到表1至表3中试验结果。
相关数听说明:水温29.4℃, 对应动力学粘度系数为20.01/cm s ν= 流量经过水从管中流入盛水箱体积和时间确定。
水箱底面积为22020S cm =⨯, 统计水箱液面升高12h cm =（从5cm 到17cm 或者从6cm 到18cm ）时间t , 从而计算出流量34800(/)()Sh Q cm s t t s ==; 若管道直径为D , 则水流速度为24Qv Dπ=; 对三根管进行测量时, 测量两点之间距离均为80L cm =; 雷诺数Re vDν=; 计算沿程阻力系数: 层流164Reλ=; 紊流0.2520.316R e λ-= 测量沿程阻力系数: 2/f Kh Q λ=, 其中25K /8gD L π=, 29.8/g m s =第一根管表-1（521110,15.113/D mm K cm s ==）第二根管表-2（522214,81.280/D mm K cm s ==）第三根管表-3（523320,483.610/D mm K cm s ==）经过对三根管相关计算, 我们发觉试验测出沿程阻力系数远远比层流情况下计算值大, 快要大一个数量级。
圆管沿程阻力系数测定
圆管沿程阻力系数测定实验指导与报告学院＿＿＿＿＿＿＿专业＿＿＿＿＿＿＿班级＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿同组者＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿日期＿＿＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿＿＿吉林大学圆管沿程阻力系数测定实验一．实验目的1. 测定不同雷诺数Re 时沿程阻力系数λ的值；2. 观察流体以定常流动流经圆管时，沿程水头损失h f 与流速v 之间的关系； 二．实验设备三．实验原理对等径直管的截面Ⅰ、Ⅱ列写伯努利方程：221122112222jv v Z h Z h h ggαα++=+++由于Ⅰ、Ⅱ两断面在同一水平线上，则Z 1=Z 2。
伯212v g222v g努利方程化简为：2211221222j v v h h h ggαα+=++；由连续性方程可知，1122v v A v A vA q ===； 因为v 1=v 2=v ,故α1=α2，h j =h 1-h 2=△h ；由此可见，等直径圆管中两横截面间的沿程压力水头损失h f 等于这两个截面上的压力水头差，根据达西公式可得：22f L v h d gλ= 采用体积法测量并计算截面平均流速，可求出沿程阻力系数λ为：22f gdh Lv λ=四．实验步骤及注意事项本实验涉及到的传感器和阀门如下：✧ 传感器：5#（压力传感器）、6#（压力传感器）、4#（流量传感器）； ✧ 阀门 ：4、5、8、9号阀门常开，其余阀门关闭，1号阀门用于调节流量； 实验步骤：1. 接通电源，开启水泵及计算机；2. 待水泵运行平稳后，单击桌面上的“多功能流体力学实验”图标，进入“计算机控制流体力学试验台”程序；3. 根据提示进入采集界面，单击“实验”选项卡进入子目录，选择沿程阻力系数测定，进入相应界面；4. 调节阀门1，进行10组不同流量的测量，流量可由大到小，因为涡流量计存在测量误差，故最小流量应控制在800cm 3/s 以上； 5. 点击操作界面右侧的测量按钮，即可获得测量数据，如测量数据不理想，可重新进行该操作，直到获取理想数据； 6. 实验完成后，点击打印按钮，获得实验数据； 7. 实验结束后，关闭计算机，关闭水泵，关闭电源；★相关实验参数D=14mm；L=2000mm；五．实验数据记录及计算六．实验结论与误差分析七．思考题1.分析当管路尺寸确定后，沿程损失h f与哪些物理量有关？2.多次试验测得的λ值不同的原因是什么？3.影响λ值的因素有哪些？。
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沿程水头损失实验
实验人 XXX 合作者 XXX XX 年XX 月XX 日
一、实验目的
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lgh f ～-lg v 曲线； 2．掌握管道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R e -λ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、实验设备
本装置有下水箱、自循环水泵、[供水阀、稳压筒、实验管道、流量调节阀]三组，计量水箱、回水管、压差计等组成。
实验时接通电源水泵启动，全开供水阀，逐次开大流量调节阀，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。
三根实验管道管径不同，应分别作实验。
三、实验原理
由达西公式g v d L h r 22
⋅⋅=λ 得2
22422⎪⎭
⎫
⎝⎛==d Q L gdh Lv gdh f f πλ=K ×h f ／Q 2 另有能量方程对水平等直径圆管可得γ
2
1P P h f -=
对于多管式水银压差有下列关系
h f =（P 1－P 2）／γw =（γm ／γw －1）(h 2－h 1+h 4－h 3)=12.6△h m Δh m = h 2－h 1+h 4－h 3 h f —mmH 2O
四、实验结果与分析
实验中，我们测量了三根管的沿程阻力系数，三根管的直径分别为10mm ，14mm ，20mm 。
对每根管进行测量时，我们通过改变水的流速，在相距80cm 的两点处分别测量对应的压强。
得到表1至表3中的实验结果。
相关数据说明：
水温29.4℃，对应的动力学粘度系数为2
0.01/cm s ν=
流量通过水从管中流入盛水箱的体积和时间确定。
水箱底面积为2
202
0S cm =⨯，记录水箱液面升高12h cm =（从5cm 到17cm 或者从6cm 到18cm ）的时间t ，从而计算出流量
34800(/)()
Sh Q cm s t t s =
=； 若管道直径为D ，则水流速度为2
4Q
v D
π=
； 对三根管进行测量时，测量的两点之间距离均为80L cm =； 雷诺数Re vD
ν
=
；计算沿程阻力系数：层流164Re
λ=
；紊流0.25
20.316R e λ-= 测量沿程阻力系数：2/f Kh Q λ=，其中25K /8gD L π=，29.8/g m s =
第一根管
表-1（52
1110,15.113/D mm K cm s ==）
第二根管
表-2（52
2214,81.280/D mm K cm s ==）
第三根管
表-3（52
3320,483.610/D mm K cm s ==）
通过对三根管的相关计算，我们发现实验测出的沿程阻力系数远远比层流情况下的计算值大，将近大一个数量级。
实际上，我们实验中的雷诺数在10000-26000，超出层流范围，且在可认为是在接近紊流或刚达到紊流条件，与紊流情况下算出的层流阻力系数比较相近，但仍略小，所以我们可以认为实验中我们的水流其实是快接近紊流的。
另外，尽管读数时液面有一定的抖动，但是对于每一根管算出的沿程阻力系数都比较相
近，因此可认为本实验中读数误差对实验结果没有多大影响。
对三根管的实验结果作lg lg f h v 曲线，结果图-1至图-3所示。
图- 1
图- 2
图- 3
每根管的lg lg f h v 图像，都有较好的线性关系。
管1中，斜率为 1.65，可以认为是紊
流过渡区；管2中斜率为1.93，接近粗管紊流区的斜率值；管3中，斜率为1.60，可以认为是紊流过渡区。