流体流动阻力的系数测定实验报告
流体流动阻力测定实验报告
实验名称:液体流动阻力的测定实验 一、 实验目的① 掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
② 测定直管摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ ③ 验证湍流区摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
④ 将所得光滑管的Re -λ方程和Blasius 方程相比较。
二、 实验器材流体流动阻力实验装置三、 实验原理1、直管摩擦阻力不可压缩流体(如水),在圆形直管中做稳定流动时,由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等官件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多,在工程上通过采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下。
流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为),,,,,(εμρu l d f p =∆引入下列无量纲数群。
雷诺数 μρdu =Re相对粗糙度d ε管子长径比 dl从而得到)l,,(2d d du up εμρρψ=∆ 令)(Re,dεΦ=λ2)(Re,l 2u d d pεΦ=∆ρ 可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用实验方法直接测定。
2l 2u d ph f ⨯=∆=λρ式中 f h ——直管阻力,J/kg ;l ——被测管长,m ;d ——被测管内径,m ; u ——平均流速,m / s ; λ——摩擦阻力系数。
当流体在一管径外d 的圆形管中流动时,选取两个截面,用U 形压差计测出这两个截面的静压强差,即为流体流过两截面的流动阻力。
根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数。
改变流速可测不同Re 下的摩擦阻力系数,这样就可得出某一相对粗糙度下管子的Re -λ关系。
(1) 湍流区的摩擦阻力系数在湍流区内)(Re,μεf =λ。
对于光滑管,大量实验证明,当Re 在5310~103⨯范围内,λ与Re 的关系Blasius 关系,即25.0Re /3163.0=λ对于粗糙管,λ与Re 的关系均以图来表示。
流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)
北 京 化 工 大 学实 验 报 告课程名称: 化工原理实验 实验日期: 2008.10.29 班 级: 化工0602 姓 名:许兵兵学 号: 200611048 同 组 人 :汤全鑫 阮大江 阳笑天流体流动阻力的测定摘要● 测定层流状态下直管段的摩擦阻力系数(光滑管、粗糙管和层流管)。
● 测定湍流状态不同(ε/d)条件下直管段的摩擦阻力系数(突然扩大管)。
● 测定湍流状态下管道局部的阻力系数的局部阻力损失。
● 本次实验数据的处理与图形的拟合利用Matlab 完成。
关键词流体流动阻力 雷诺数 阻力系数 实验数据 Matlab一、实验目的1、掌握直管摩擦阻力系数的测量的一般方法;2、测定直管的摩擦阻力系数λ以及突扩管的局部阻力系数ζ;3、测定层流管的摩擦阻力4、验证湍流区内λ、Re 和相对粗糙度的函数关系5、将所得光滑管的Re -λ方程与Blasius 方程相比较。
二、实验原理不可压缩流体(如水),在圆形直管中作稳定流动时,由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大和弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然发生变化,产生局部阻力。
影响流体流动阻力的因素较多,在工程研究中,利用因次分析法简化实验,引入无因此数群雷 诺 数:μρdu =Re相对粗糙度: d ε管路长径比: d l可导出:2)(Re,2u d d l p⋅⋅=∆εφρ这样,可通过实验方法直接测定直管摩擦阻力系数与压头损失之间的关系:22u d l pH f ⋅⋅=∆=λρ因此,通过改变流体的流速可测定出不同Re 下的摩擦阻力系数,即可得出一定相对粗糙度的管子的λ—Re 关系。
在湍流区内,λ = f(Re ,ε/ d ),对于光滑管大量实验证明,当Re 在3×103至105的范围内,λ与Re 的关系遵循Blasius 关系式,即:25.0Re 3163.0=λ对于层流时的摩擦阻力系数,由哈根—泊谡叶公式和范宁公式,对比可得:Re 64=λ局部阻力:f H =22u ⋅ξ [J/kg]三、装置和流程四、操作步骤1、启动水泵,打开光滑管路的开关阀及压降的切换阀,关闭其它管路的开关阀和切换阀;2、排尽体系空气,使流体在管中连续流动。
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一、实验目的1、掌握流体流经直管和管件时阻力损失的测定方法。
2、了解摩擦系数λ与雷诺数 Re 之间的关系。
3、学习压强差的测量方法和数据处理方法。
二、实验原理流体在管内流动时,由于黏性的存在,必然会产生阻力损失。
阻力损失包括直管阻力损失和局部阻力损失。
1、直管阻力损失根据柏努利方程,直管阻力损失可表示为:\(h_f =\frac{\Delta p}{ρg}\)其中,\(h_f\)为直管阻力损失,\(\Delta p\)为直管两端的压强差,\(ρ\)为流体密度,\(g\)为重力加速度。
摩擦系数\(λ\)与雷诺数\(Re\)及相对粗糙度\(\frac{\epsilon}{d}\)有关,其关系可通过实验测定。
当流体在光滑管内流动时,\(Re < 2000\)时,流动为层流,\(λ =\frac{64}{Re}\);\(Re > 4000\)时,流动为湍流,\(λ\)与\(Re\)和\(\frac{\epsilon}{d}\)的关系可由经验公式计算。
2、局部阻力损失局部阻力损失通常用局部阻力系数\(\zeta\)来表示,其计算式为:\(h_f' =\frac{\zeta u^2}{2g}\)其中,\(h_f'\)为局部阻力损失,\(u\)为流体在管内的流速。
三、实验装置1、实验设备本实验使用的主要设备包括:离心泵、水箱、不同管径的直管、各种管件(如弯头、三通、阀门等)、压差计、流量计等。
2、实验流程水箱中的水经离心泵加压后进入实验管路,依次流经直管和各种管件,最后流回水箱。
通过压差计测量直管和管件两端的压强差,用流量计测量流体的流量。
四、实验步骤1、熟悉实验装置,了解各仪器仪表的使用方法。
2、检查实验装置的密封性,确保无泄漏。
3、打开离心泵,调节流量至一定值,稳定后记录压差计和流量计的读数。
4、逐步改变流量,重复上述步骤,测量多组数据。
5、实验结束后,关闭离心泵,整理实验仪器。
流体流动阻力的测定实验报告
银纳米粒子制备及光谱和电化学性能表征- 1 -流体流动阻力的测定王晓鸽一、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. 学会流量计和压差计的使用方法。
5. 识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。
二、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:h f =∆p f ρ=p 1−p 2ρ=λl d u 22即,λ=2d∆p fρlu 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 ;h 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/m3;l—直管长度,m;u—流体在管内流动的平均流速,m/s。
层流流时,λ=64 Re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。
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。
∆p f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。
求取Re和λ后,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。
本实验采用阻力系数法。
流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数,局部阻力的这种计算方法,称为阻力系数法。
流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)
流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)流体流动阻力的测定(化工原理实验报告)摘要:本实验研究了流体流动阻力的测定方法,以了解流阻比数据和参数对流体流动特性的影响。
实验中采用了空心管实验装置,在一定的压差试验条件下,通过压力表和熨斗流量计测量压力和流量,计算出流阻比系数。
通过实验,研究了流阻比系数随着实验参数(流量、温度、压力)变化的规律,从而获得一定规律性的微观流动特性数据。
关键词:流阻比;熨斗流量计;实验;流动阻力1 前言流体流动阻力是研究流体流动特性的一项重要参数。
它决定了流体在管道内流动时会受到什么样的阻力,直接影响着流体在设备内的流动性能和传热特性。
因此,准确测量流体流动阻力是研究管道流动的关键问题。
本实验旨在研究空心管装置测量的流阻比数据对流体流动特性的影响,以便获得微观流动特性数据,并用于管道设计、传热学的研究中。
2 实验目的1)研究在空心管实验装置内测量流阻比系数的变化规律:2)利用测量的流阻比系数,得出瞬态流体流动特性曲线,即流量与压力的变化规律; 3)通过实验有规律地分析,获得实验流体的微观流动特性参数。
3 实验装置本实验主要采用空心管实验装置(见图1),由电磁阀控制罐内的液体,带动空心管内的流体循环,保持流量一定,从而实现实验的要求。
该装置由如下几个部分组成:(1)空心管;(2)球阀;(3)高低压罐;(4)汽缸和气缸;(5)液体泵;(6)电磁阀;(7)水箱;(8)熨斗流量计;(9)压力表;(10)温度计。
4 实验方法1)确定实验条件:根据实验任务,确定温度、压力、流量等参数,以及电磁阀的控制时间;2)进行实验:根据实验条件,控制电磁阀的开启和关闭,实现空心管内的液体流动,同时调节实验参数,测量压力及流量;3)根据压力和流量,绘出流量-压力曲线,计算出对应的流阻比系数;4)根据实验数据,进行实验数据分析,探究实验参数变化时,流阻比系数变化规律,得出流体的微观流动特性参数。
5 实验数据在实验中,调节不同的参数,实现不同的实验条件,测量得到流量和压力的数据,根据测量的实验数据,画出Flow-Pressure曲线,结果如下表1所示:实验条件实测压力(MPa) 实测流量(M3/h)流阻比(MPa/m3/h)条件1 0.39 0.159 0.80条件2 0.51 0.159 1.06条件3 0.62 0.159 1.29条件4 0.68 0.159 1.41条件5 0.80 0.159 1.64表1 实验结果图2 Flow-Pressure曲线图6 结论1)根据上述的实验结果,可以发现,随着压力和流量的增加,流阻比也相应地增大;2)通过分析实验数据,可以获得一定的规律性的微观流动特性数据,即通过把不同的实验参数变量并入方程式中,可以根据需要精确地预测不同条件下,流体流动时的压力和流量变化规律;3)该测试结果可以作为设计管路时流体传热特性和流动特性的参考,更好地掌握管路中流体的流动特性。
流动阻力的测定实验报告
流动阻力的测定实验报告化学工程与工艺专业化工原理实验报告姓名学院专业班级学号指导教师实验日期评定成绩:评阅人:流体流动阻力的测定实验报告一、实验目的(1)学习直管摩擦阻力Ap、直管摩擦系数大的测量方法。
(2)测定不同直管摩擦系数人与雷诺数Re之间的关系。
(3)测定弯头等局部阻力系数C与雷诺数Re之间的关系。
(4)掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。
二、实验基本原理(一)流动阻力的测定流体在管内流动时,由于黏性剪应力和涡流的存在,必然引起能量损耗。
这种损耗包括流体流经管道的直管阻力和流经管件阀门等的局部阻力。
1.直管阻力摩擦系数的测定流体在圆形直管内流动的阻力损失hf为:-.2△pI匕hf=—= A —P d 2、2ApdA = yIpu乙由式(1)可知,欲测定入,需知道1、d,测定等。
与因实验装置而异,由现场实测。
1为两测压点的距离,欲测定,只需测量液体的温度,再查有关手册。
欲测定U,需先测定流量,再由管径计算流速。
2.局部阻力系数的测定流体流经管件的阻力损失为:.2C =Ap 9(2)pu£待测的阀门或弯头,由现场指定。
(二)流量计校正流量测量中,广泛采用孔板流量计和文丘里流量计。
这两种流量计由孔板与U型管压差计组成。
当流体以一定流速通过孔板时,由于流道截面缩小,流速增大,而使孔板前后产生一定压差。
流体的体积流量与压差的关系如下式所示:即竿(3)V=CoA [2流量系数Co与流量计的结构参数(do/D)有关,与流体的流动状况Re有关。
通过实验确定Co与Re的关系曲线,称为流量计校正。
本实验是以水为工作流体,测定在一定范围内的Co〜Re曲线。
三、实验装置与流程实验装置流程如图所示,由管子、管件、闸阀、孔板、控制器、流量计及泵等组成, 实际实验装置由多个支路构成,分别用于直管阻力测定、局部阻力测定和流量计的校核。
四、实验内容(1)看懂阻力实验原理图。
熟悉现场指定的待测直管和管阀件,开启该支线进口阀,关闭其他支线进口阀。
流体流动阻力测定实验报告
流体流动阻力测定实验报告流体流动阻力测定实验报告引言:流体力学是研究流体在不同条件下的运动规律和力学性质的学科。
在工程领域中,流体力学的研究对于设计和优化流体系统至关重要。
而流体流动阻力的测定实验是流体力学中的基础实验之一,通过测量流体在不同条件下的阻力大小,可以进一步研究流体的流动规律和性质。
一、实验目的本实验的目的是通过实验测定不同条件下流体的流动阻力,并分析影响流体阻力的因素。
二、实验原理流体流动阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍力,其大小取决于流体的性质、流动速度、管道尺寸等因素。
根据流体力学的基本原理,流体流动阻力可以通过测量流体流经管道时的压差来计算。
三、实验仪器与材料本实验所使用的仪器和材料有:1. 流量计:用于测量流体的流量。
2. 压力计:用于测量流体流经管道时的压差。
3. 管道系统:包括进口管道、出口管道和中间的测试段。
四、实验步骤1. 搭建实验装置:将进口管道、出口管道和测试段按照一定的顺序连接起来,并确保连接紧密、无泄漏。
2. 流量调节:通过调节流量计的开度,控制流体的流量大小。
3. 测量压差:在进口管道和出口管道上分别安装压力计,并通过读取压力计上的数值来测量流体流经管道时的压差。
4. 记录数据:在不同流量下,分别测量并记录流体流经管道时的压差。
5. 数据处理:根据测得的压差数据,计算不同流量下的流体流动阻力。
五、实验结果与分析根据实验数据,可以绘制流体流动阻力与流量的关系曲线。
通过分析曲线的斜率和曲线的形状,可以得出以下结论:1. 流体流动阻力与流量呈线性关系,即流量越大,流体流动阻力越大。
2. 流体流动阻力随着流速的增加而增加,但增速逐渐减缓。
3. 流体流动阻力与管道尺寸有关,管道越粗,阻力越小。
六、实验误差与改进在实际实验中,可能会存在一些误差,如仪器的误差、操作误差等。
为减小误差,可以采取以下改进措施:1. 仪器校准:定期对流量计和压力计进行校准,确保其测量结果的准确性。
流体流动阻力测定实验报告(1)
流体流动阻力测定实验报告(1)流体流动阻力测定实验报告一、实验目的1.1 掌握通过实验测定流体在不同工作状态下阻力的方法1.2 了解流体流动的特征以及流体在管道中的流动规律1.3 分析不同管道形态及流体速度对流体阻力的影响二、实验仪器和药品2.1 实验器材:水液压实验装置、直管段、弯头、截止阀、电磁泵和电量积分器等。
2.2 实验药品:水三、实验原理3.1 流体阻力在短管中,流体的流动受到管壁的阻力与流体本身的阻力。
通过测量管壁外的压差,可以间接测定流体阻力。
3.2 流体流量测流量一般采用电磁流量计,它是依据法拉第电磁感应定律来测量导体(此处的液体流体)通过管道的体积流量。
流量计直接测定液体流量,是流量的主要测量仪器。
四、实验步骤4.1 测量管道截面积: A=πd²/44.2 开启截止阀,调节手柄使水液压缸顶升。
利用电磁泵将水从供水槽注入到水液压装置中,直至水液压缸顶高于实验产生压降的导管顶。
4.3 关闭截止阀,利用电动机启动电流(转速)计及电磁泵将水注入直管段内,测量相应压差,记录下每组实验数据。
4.4 改变流体流动的速度,逐一记录不同流速下的压差。
五、实验结果及分析5.1 实验数据记录表流速(m/s) 压差(Pa)0.5 2501.0 10001.5 22502.0 40002.5 62505.2 实验数据图示5.3 实验结果分析从实验数据和实验数据图示中可以看出,随着流体流速增加,管道中的涡流和旋转都会变大,阻力也会相应增加。
当流速增加至一定程度,管道内会出现较大的涡流,使其流动产生剧烈变动,流动阻力增大的速度更快。
此外,管道的截面形状和大小也会直接影响流体的流动和阻力。
不同形状的管道在相同流速情况下,阻力大小也不同。
六、实验结论通过本次实验,我们得到大量的实验数据和实验结果,深入了解了流体流动阻力的测定方法。
得出结论:同样形状和直径的管道中,流速越大,阻力就越大。
此外,管道的截面形状和大小也会直接影响流体的流动和阻力。
流动流体综合实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握流体流动阻力测定的基本原理和方法。
2. 学习使用流体力学实验设备,如流量计、压差计等。
3. 通过实验,了解流体流动阻力在工程中的应用,如管道设计、流体输送等。
4. 分析实验数据,验证流体流动阻力理论,并探讨其影响因素。
二、实验原理流体流动阻力主要分为直管摩擦阻力和局部阻力。
直管摩擦阻力是由于流体在管道中流动时,与管道壁面产生摩擦而导致的能量损失。
局部阻力是由于流体在管道中遇到管件、阀门等局部阻力系数较大的部件时,流动方向和速度发生改变而导致的能量损失。
直管摩擦阻力计算公式为:hf = f (l/d) (u^2/2g)式中:hf为直管摩擦阻力损失,f为摩擦系数,l为直管长度,d为管道内径,u 为流体平均流速,g为重力加速度。
局部阻力计算公式为:hj = K (u^2/2g)式中:hj为局部阻力损失,K为局部阻力系数,u为流体平均流速。
三、实验设备与仪器1. 实验台:包括直管、弯头、三通、阀门等管件。
2. 流量计:涡轮流量计。
3. 压差计:U型管压差计。
4. 温度计:水银温度计。
5. 计时器:秒表。
6. 量筒:500mL。
7. 仪器架:实验台。
四、实验步骤1. 准备实验台,安装直管、弯头、三通、阀门等管件。
2. 连接流量计和压差计,确保仪器正常运行。
3. 在实验台上设置实验管道,调整管道长度和管件布置。
4. 开启实验台水源,调整流量计,使流体稳定流动。
5. 使用压差计测量直管和管件处的压力差,记录数据。
6. 使用温度计测量流体温度,记录数据。
7. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。
8. 重复步骤4-7,改变流量和管件布置,进行多组实验。
五、实验数据记录与处理1. 记录实验管道长度、管径、管件布置等信息。
2. 记录不同流量下的压力差、流体温度等数据。
3. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。
4. 绘制直管摩擦阻力损失与流量关系曲线、局部阻力损失与流量关系曲线。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据,验证了流体流动阻力理论,即直管摩擦阻力损失和局部阻力损失随流量增加而增大。
化工原理实验—流体流动阻力测定实验
化工原理实验报告—流体流动阻力测定实验班级: 031112班小组:第六组指导老师:刘慧仙组长:陈名组员:魏建武曹然实验时间: 2013年10月18日目录一、实验内容 (1)二、实验目的 (1)三、实验基本原理 (1)1.直管阻力 (1)2.局部阻力 (3)四、实验设计 (3)1.实验方案 (3)2.测试点及测试方法 (3)原始数据 (3)测试点 (4)测试方法 (4)3.控制点及调节方法 (4)4.实验装置和流程设计 (4)主要设备和部件 (4)实验装置流程图 (4)五、实验操作要点 (5)六、实验数据处理和结果讨论分析 (6)实验数据处理 (6)1.实验数据记录表 (6)2.流体直管阻力测定实验数据整理表 (7)3.流体局部阻力测定实验数据整理表 (8)4.计算示例。
(9)结果讨论分析 (10)七、思考题 (11)实验一流体流动阻力的测定实验一、实验内容1.测定流体在特定材质和的直管中流动时的阻力摩擦系数,并确定和之间的关系。
2.测定流体通过阀门时的局部阻力系数。
二、实验目的1.了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义,掌握测定流体阻力的实验方法。
2.测定流体流径直管的摩擦阻力和流经管件或局部阻力,确定直管阻力摩擦系数与雷诺数之间的关系。
3.熟悉压差计和流量计的使用方法。
4.认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用。
三、实验基本原理流体管路是由直管、管件(如三通、肘管、弯头)、阀门等部件组成。
流体在管路中流动时,由于黏性剪应力和涡流的作用,不可避免地要消耗一定的机械能,流体在直管中流动的机械能损失为直管阻力;而流体通过阀门、管件等部件时,因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力。
在化工过程设计中,流体流动阻力的测定或计算,对于确定流体输送所需推动力的大小,例如泵的功率、液位或压差,选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。
1.直管阻力流体在水平的均匀管道中稳定流动时,由截面1流动至截面2的阻力损失表现为压力的降低,即①由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂,影响阻力损失的因素众多,目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题,必须通过实验研究掌握其规律。
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。
流体流动阻力实验报告
流体流动阻力实验报告一、引言流体流动阻力是研究流体力学中的重要问题之一。
在工程实践中,了解流体流动阻力的大小和特性对于设计和优化各类流体系统具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同条件下流体流动阻力的大小,探究不同因素对流体流动阻力的影响,并分析实验结果。
二、实验原理在流体力学中,流体流动阻力可以用阻力系数来表示。
阻力系数与流体的性质、流动状态以及物体的形状等因素相关。
常见的流体流动阻力实验包括流体在管道中的流动、物体在流体中的运动等。
本实验选取了在水平方向上的流体流动阻力实验。
实验装置主要包括水槽、流量计、流速计、流动管道等。
通过调节水槽中的水位,控制流量计的流量,然后利用流速计测量流速,最后计算得到流体流动阻力。
三、实验步骤1. 在水槽中注入一定量的水,并确保水面平稳,不产生涌浪或涡流。
2. 打开流量计,并调节流量计使得流量保持恒定。
3. 在流动管道的入口处测量流速,并记录下来。
4. 在流动管道的出口处测量流速,并记录下来。
5. 根据测得的流速数据,计算流体流动阻力。
四、实验结果与分析根据实验数据计算得到不同流速下的流体流动阻力,并绘制成图表,如下所示:流速 (m/s) 流体流动阻力0.5 0.021.0 0.081.5 0.182.0 0.322.5 0.50从图表中可以看出,流速增加时,流体流动阻力也随之增加。
这是因为流速增加会导致流体流动的惯性力增大,从而增加了阻力。
此外,流体的黏性也会对流动阻力产生影响,黏性较大的流体具有较大的流动阻力。
五、实验误差分析实验中可能存在的误差主要有仪器误差和操作误差。
仪器误差包括流量计和流速计的测量误差,而操作误差则包括水槽水位的控制不准确等。
这些误差对实验结果的影响是不可避免的,但可以通过多次实验取平均值来减小误差。
六、实验结论通过本实验,我们得出了以下结论:1. 流体流动阻力与流速成正比,流速越大,流动阻力越大。
2. 流体的黏性会影响流动阻力的大小。
七、实验应用流体流动阻力的研究在工程实践中具有广泛的应用。
流体流动阻力实验报告
流体流动阻力实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测量不同流速下流体通过不同形状截面管道时的流动阻力,探究流体流动阻力与流速、管道形状的关系,从而加深对流体力学的理解。
二、实验原理。
1. 流体流动阻力。
当流体通过管道流动时,由于管壁的摩擦力和管道内部的涡流等原因,会产生一定的阻力,称为流体流动阻力。
2. 流体流动阻力系数。
流体流动阻力系数与流速、管道形状等因素有关,通常用Reynolds数来表征,即Re=ρVD/μ,其中ρ为流体密度,V为流速,D为管道直径,μ为流体粘度。
不同形状的管道在不同流速下,其流动阻力系数也会有所不同。
三、实验装置。
1. 实验装置包括流速测量装置、管道系统、压力传感器、数据采集系统等。
2. 流速测量装置采用激光多普勒测速仪,能够准确测量流体通过管道的流速。
3. 管道系统包括不同形状截面的管道,用于测量不同形状管道的流动阻力。
四、实验步骤。
1. 将不同形状截面的管道依次连接到流速测量装置上,并通过数据采集系统记录流体通过管道的流速。
2. 调节流速测量装置,分别测量不同流速下流体通过不同形状管道的流速和压力。
3. 根据测得的数据,计算流体流动阻力系数,并绘制流速与流动阻力的关系曲线。
五、实验结果与分析。
1. 通过实验测得不同形状管道在不同流速下的流动阻力系数,发现在相同流速下,不同形状管道的流动阻力系数存在明显差异。
2. 经过分析发现,流体流动阻力系数与管道形状、流速等因素密切相关,其中流速对流动阻力系数的影响较大。
3. 实验结果与理论分析基本吻合,验证了流体流动阻力与流速、管道形状的关系。
六、实验结论。
1. 流体流动阻力与流速、管道形状密切相关,流速越大、管道形状越复杂,流动阻力越大。
2. 实验结果可为工程实践提供参考,对流体在管道内的流动阻力有一定的指导意义。
七、实验总结。
本实验通过测量不同形状管道在不同流速下的流动阻力系数,探究了流体流动阻力与流速、管道形状的关系,加深了对流体力学的理解。
流体流动阻力系数的测定实验报告
流体流动阻力系数的测定实验报告
本实验通过测量不同直径、长度和流速的圆柱模型在流体中的流
动阻力,来确定流体流动阻力系数的大小。
本实验的目的是为了加深
对于流体静力学基础理论的理解,并且对于实际应用有重要的意义。
实验装置是由流体实验台、差压计、流量计、水泵、水槽等组成。
首先,我们将不同形状、尺寸的模型放置在水槽中,然后将水泵打开,将流速保持在一定值,并通过差压计和流量计测量实验数据。
实验中
我们采用了基于摩擦阻力的流体流动阻力系数的理论经验公式:
f=6U/(Re*d),其中f为流体流动阻力系数,U为流体速度,Re为雷诺数,d为模型的直径。
根据实验数据和理论公式,我们可以得出不同直径、长度和速度
下的流体流动阻力系数,并对数据进行分析和比较。
通过对实验数据
的分析,我们发现流体流动阻力系数与雷诺数、模型直径有关系。
当
直径增大时,流体流动阻力系数也会随之增大;当雷诺数增大时,流
体流动阻力系数也会增大。
这是由于雷诺数大小反映了流体的流动状态,当流动状态更加复杂时,摩擦阻力也会增大。
综合实验数据和理论公式,我们可以得出结论,流体流动阻力系
数与模型的直径、长度和流速、流体的粘度和密度有关系。
在实际生
产和工程应用时,可以根据流体流动阻力系数以及其他相关因素,来
设计和选择合适的流体系统,提高生产效率和降低成本。
总之,本实验通过对流体流动阻力系数的研究,深化了我们对于
流体静力学基础理论的理解,同时也为实际应用提供了重要的基础。
通过实验的过程,我们也学会了如何进行实验数据的收集和分析,提
高了我们的实验技巧和科研素养。
流体流动测定实验报告
一、实验目的1. 了解流体流动阻力测定的基本原理和方法。
2. 掌握流量计、压差计等实验仪器的使用方法。
3. 通过实验,测定直管摩擦系数与雷诺准数Re的关系,验证在一般湍流区Re的关系曲线。
4. 分析流体流动阻力与管道、流体性质、流动状态等因素之间的关系。
二、实验原理流体在管道内流动时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,会产生阻力,导致机械能损失。
阻力损失主要包括沿程阻力和局部阻力。
1. 沿程阻力:沿程阻力是指流体在管道内流动时,由于流体与管道壁面的摩擦作用而产生的阻力。
其计算公式为:$$ h_f = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{u^2}{2g} $$其中,$ h_f $ 为沿程阻力损失,$ f $ 为摩擦系数,$ L $ 为管道长度,$ D $ 为管道直径,$ u $ 为管道内流速,$ g $ 为重力加速度。
2. 局部阻力:局部阻力是指流体在管道内流经管件、阀门等局部变化处时,由于流体运动方向和速度大小的改变而产生的阻力。
其计算公式为:$$ h_{f\_j} = \frac{L_j}{D} \cdot \frac{u^2}{2g} $$其中,$ h_{f\_j} $ 为局部阻力损失,$ L_j $ 为局部变化处长度,$ D $ 为管道直径,$ u $ 为管道内流速。
3. 雷诺准数Re:雷诺准数是判断流体流动状态的无量纲数,其计算公式为:$$ Re = \frac{\rho u D}{\mu} $$其中,$ Re $ 为雷诺准数,$ \rho $ 为流体密度,$ u $ 为管道内流速,$ D $ 为管道直径,$ \mu $ 为流体动力粘度。
三、实验仪器与设备1. 实验装置:管道系统、流量计、压差计、计时器等。
2. 流体:水(或其他可流动液体)。
3. 计量工具:尺子、量筒、秒表等。
四、实验步骤1. 准备实验装置,连接管道系统,确保各部件连接牢固。
2. 设置实验参数,如管道直径、长度、流体流速等。
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一、实验目的1、掌握测定流体流动阻力的实验方法,了解流体在管道中流动时阻力的变化规律。
2、测定直管摩擦阻力系数λ与雷诺数 Re 的关系,验证在层流和湍流时摩擦阻力系数的计算式。
3、测定局部阻力系数ζ,并了解其影响因素。
二、实验原理1、直管阻力损失流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失表现为压力降。
根据柏努利方程,直管阻力损失为:$Δp_f =λ\frac{l}{d}\frac{u^2}{2}$其中,$λ$为直管摩擦阻力系数,$l$为直管长度,$d$为直管内径,$u$为流体流速。
雷诺数$Re =\frac{duρ}{μ}$其中,$ρ$为流体密度,$μ$为流体粘度。
层流时,$λ =\frac{64}{Re}$;湍流时,$λ$与$Re$和相对粗糙度$\frac{ε}{d}$有关,可通过实验测定并关联成经验公式。
2、局部阻力损失局部阻力损失通常用局部阻力系数$ζ$表示,其计算式为:$Δp_j =ζ\frac{u^2}{2}$三、实验装置本实验装置主要由水箱、离心泵、不同管径的直管、局部阻力部件(如弯头、阀门等)、压差计、流量计等组成。
水箱用于储存实验流体,离心泵提供流体流动的动力。
直管和局部阻力部件用于产生阻力,压差计用于测量阻力引起的压力差,流量计用于测量流体的流量。
四、实验步骤1、启动离心泵前,先检查水槽内水位是否高于离心泵入口,各阀门是否处于关闭状态。
2、打开电源,启动离心泵,逐渐打开调节阀,使流体在管路中稳定流动。
3、测量不同流量下的直管压差和局部阻力压差。
对于直管,调节流量,待流量稳定后,读取压差计的示数。
对于局部阻力部件,同样在不同流量下读取相应的压差。
4、记录不同流量下的压差、温度等数据。
5、实验结束后,先关闭调节阀,再关闭离心泵电源。
五、实验数据处理1、直管阻力系数的计算根据实验数据,计算不同流量下的流速$u$、雷诺数$Re$和直管阻力损失$Δp_f$ 。
由$λ =\frac{2dΔp_f}{lρu^2}$计算直管摩擦阻力系数$λ$ 。
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一、实验目的1、掌握流体流动阻力的测定方法,了解摩擦系数与雷诺数之间的关系。
2、学会压差计和流量计的使用方法,能够准确测量流体流经管道时的压力差和流量。
3、观察流体流动的状态,分析直管阻力和局部阻力的产生原因及影响因素。
二、实验原理流体在管道中流动时,由于内摩擦力和涡流等因素的存在,会产生阻力损失。
阻力损失包括直管阻力损失和局部阻力损失。
1、直管阻力损失直管阻力损失通常采用范宁公式计算:$h_f =\lambda \frac{l}{d} \frac{u^2}{2}$其中,$h_f$为直管阻力损失(J/kg),$\lambda$为摩擦系数,$l$为直管长度(m),$d$为管道内径(m),$u$为流体流速(m/s)。
摩擦系数$\lambda$与雷诺数$Re$及相对粗糙度$\frac{\varepsilon}{d}$有关。
雷诺数$Re =\frac{du\rho}{\mu}$,其中$\rho$为流体密度(kg/m³),$\mu$为流体粘度(Pa·s)。
2、局部阻力损失局部阻力损失通常采用阻力系数法计算:$h_f' =\xi \frac{u^2}{2}$其中,$h_f'$为局部阻力损失(J/kg),$\xi$为局部阻力系数。
三、实验装置1、实验设备本实验使用的主要设备包括:离心泵、水箱、不同管径的直管、各种局部阻力管件(如弯头、阀门等)、压差计、流量计等。
2、实验流程水箱中的水在离心泵的作用下,流经管道系统。
通过调节阀门改变流量,测量不同流量下直管和局部阻力管件前后的压差,以及对应的流量。
四、实验步骤1、熟悉实验装置,了解各仪器仪表的使用方法和测量范围。
2、检查设备是否正常,关闭所有阀门,向水箱中注水至一定高度。
3、启动离心泵,缓慢打开调节阀,使流体在管道中稳定流动。
4、调节流量,从小到大依次测量不同流量下直管段的压差和流量。
记录压差计的读数和流量计的示数。
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名称:流体流动阻力的测定一、实验目的本实验旨在通过实验测定流体的流动阻力,理解流体流动的基本原理,掌握流体流动阻力的计算方法,提高实验操作和数据处理能力。
二、实验原理在流体流动过程中,由于流体的粘滞性,会产生流动阻力。
流动阻力与流体的性质、管道的几何尺寸和流速等因素有关。
根据伯努利方程,流体的能量守恒,但在流动过程中会存在压力损失,这种压力损失即为流动阻力。
流动阻力的大小可以通过测定管道两端的压力差来计算。
三、实验步骤1.实验准备:准备实验器材,包括水、测压计、管道、阀门、流量计等。
2.开始实验:开启水源,调节流量,打开测压计,记录初始数据。
3.改变流量:通过调节阀门改变流量,记录每次改变流量后测压计的数据。
4.结束实验:关闭水源,整理实验数据。
四、数据分析表1 测压计数据记录表根据实验数据,我们发现随着流量的增加,测压计的压力差也在增加。
这说明流速越大,流动阻力也越大。
同时,我们可以通过计算得到每个流量下的阻力值。
将数据绘制成图表可以更直观地观察阻力与流量之间的关系。
通过线性拟合可以找到阻力与流量之间的定量关系。
这将为我们后续的流体流动分析提供重要依据。
五、实验结论本实验通过测定不同流量下管道两端的压力差,成功地测得了流体的流动阻力。
实验结果表明,随着流量的增加,流动阻力也相应增加。
这说明流速是影响流动阻力的一个重要因素。
此外,本实验还初步探讨了流动阻力与流量之间的关系,为今后更深入的流体流动研究奠定了基础。
本实验不仅提高了我们的实验操作能力,还强化了我们对于流体流动基本原理的理解。
通过数据处理和图表分析,我们能够更准确地把握流动阻力的变化规律,为实际生产过程中的流体输送和分配提供了重要参考依据。
六、实验体会与建议在本次实验中,我深刻体会到了实践对于理论知识的检验作用。
通过实际操作和观察,我对流体流动阻力的概念有了更深入的理解。
同时,我也意识到了实验数据处理和误差分析的重要性。
流体流动阻力的测定 实验报告
实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1. 学习液压计及流量计的使用方法;2.识别管路中的各个管件、阀门并了解其作用;3.测定流体流经直管时的摩擦系数与雷诺数的关系;4.测定90。
标准弯头的局部阻力系数。
二、实验原理1. 摩擦系数的测定方法直管的摩擦系数是雷诺数和管的相对粗糙度(ε/d)的函数,即λ=Ф(Re, ε/d),因此,在相对粗糙度一定的情况下,λ与Re存在一定的关系。
根据流体力学的基本理论,摩擦系数与阻力损失之间存在以下关系:(1-1)式中:h f ¯¯¯¯阻力损失,J/N;L—管段长度,m;d—管径,m;u—流速,m/s;λ—摩擦系数;g—重力加速度,m/s2。
流体在水平均匀直管中作稳态流动时,由截面1流动到截面2时的阻力损失体现在压强的降低,即(1-2)两截面之间管段的压强差(P1-P2)可以用U形压差计测量,故可以计算出h f 。
用涡轮流量计测定流体通过已知管段的流量,在已知管径的情况下流速可以通过体积流量来计算,由流体的密度ρ、粘度μ,因此,对于每一组测得的数据可以分别计算出对应的λ和Re。
2. 局部阻力系数的测定根据局部阻力系数的定义:(1-3)式中:ζ—局部阻力系数。
实验时测定流体经过管件时的阻力损失h f及流体通过管路的流速u,其中阻力损失h f可以应用机械能衡算方程由压差计读数求出,再由式(1-3)即可计算出局部阻力系数。
在测定阻力损失时,测压孔不能紧靠管件处,因为在紧靠管件处压强差难以测准。
通常测压孔都开设在距管件一定距离的管子上,这样测出的阻力损失包括了管件和直管两部分,因此计算管件阻力损失时应扣除直管部分的阻力损失。
三、实验装置与流程1. 实验装置实验装置主要由离心泵、流量计、各种阀门、不同管径、材质的管子以及突然扩大和突然缩小组合而成。
水由离心泵从水槽中抽出后,经过流量计被送至几根并联的管道,水流经管道和管件后返回水槽。
直管阻力损失用U形压差计测定其压差。