实验报告(流体阻力)
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引言:流体力学是研究流体在运动中的力学性质和规律的学科。
流体阻力是流体运动中的一个重要现象,对于理解流体运动及其应用具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同物体在流体中的运动速度和受到的阻力,探究流体阻力的特性和影响因素。
实验器材和方法:实验器材包括流体阻力测定装置、不同形状的物体、计时器等。
首先,将流体阻力测定装置放置在水槽中,调整好水流速度。
然后,选取不同形状的物体,如圆柱体、平板等,分别放入流体中,记录物体在流体中的运动速度和受到的阻力。
实验过程中,注意保持实验环境的稳定和准确测量。
实验结果:通过实验测量,得到了不同形状物体在流体中的运动速度和受到的阻力数据。
根据数据分析,发现不同形状的物体受到的阻力大小存在差异。
圆柱体在流体中受到的阻力相对较小,而平板受到的阻力较大。
这是因为圆柱体的形状对流体的流动产生较小的阻力,而平板的形状则会导致流体流动时产生较大的阻力。
讨论:流体阻力的大小与物体的形状密切相关。
在流体中运动的物体,其形状越流线型,阻力越小。
这是因为流体在物体表面形成的流动层越光滑,阻力就越小。
而对于平板形状的物体,由于其边缘会产生较大的涡流,导致阻力增大。
因此,在设计流体运动的装置时,应尽量减小物体的阻力,提高流体的运动效率。
此外,流体阻力还与流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素有关。
当流体黏性较大时,阻力也会增大。
流速越大,流体对物体的冲击力也越大,从而增加阻力。
物体表面越粗糙,流体对其的阻力也会增加。
因此,在实际应用中,需要考虑这些因素对流体阻力的影响,以便准确预测和控制流体运动的阻力。
结论:通过流体阻力测定实验,我们深入了解了流体阻力的特性和影响因素。
实验结果表明,物体的形状、流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素都会对流体阻力产生影响。
在实际应用中,我们应根据具体情况选择合适的物体形状和流体条件,以减小阻力,提高流体运动的效率。
参考文献:[1] 王某某. 流体力学实验[M]. 北京:科学出版社,2010.[2] 张某某. 流体阻力的研究进展[J]. 流体力学杂志,2015,28(2): 34-45.。
化工原理实验报告材料(流体阻力)

摘要:本实验通过测定流体在不同管路中流动时的流量qv 、测压点之间的压强差ΔP ,结合已知的管路的径、长度等数据,应用机械能守恒式算出不同管路的λ‐Re 变化关系及突然扩大管的-Re 关系。
从实验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re 增大而减小,并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis 关系式:0.250.3163Re λ= 。
突然扩大管的局部阻力系数随Re 的变化而变化。
一、 目的及任务①掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
②测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。
③验证湍流区摩擦系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
④将所得光滑管λ-Re 方程与Blasius 方程相比较。
二、 基本原理1. 直管摩擦阻力 不可压缩流体,在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,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,在工程上通常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相关,可表示为:△p=ƒ(d ,l ,u ,ρ, μ, ε) 引入下列无量纲数群。
雷诺数 du Re ρμ=相对粗糙度 dε 管子长径比l d从而得到2(,,)p du lu d dρερμ∆=ψ 令(Re,)dελ=Φ2(Re,)2pl u d d ερ∆=Φ 可得到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。
22f pl u h d λρ∆==⨯式中f h ——直管阻力,J/kg ;l ——被测管长,m ; d ——被测管径,m ; u ——平均流速,m/s ; λ——摩擦阻力系数。
当流体在一管径为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间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。
流体阻力实验报告

流体阻力实验报告流体阻力实验报告摘要:本实验旨在通过测量不同物体在不同速度下受到的流体阻力,探究流体阻力与物体速度、物体形状以及流体密度之间的关系。
通过实验结果的分析,我们得出了一些有关流体阻力的结论,并对实验结果进行了讨论。
引言:流体阻力是物体在流体中运动时受到的阻碍力。
它是物体与流体之间的相互作用力,对于物体的运动速度和方向都有影响。
了解流体阻力的特性对于工程设计、运动学研究以及天气预报等领域都具有重要意义。
本实验通过测量不同物体在不同速度下受到的流体阻力,旨在深入了解流体阻力的规律。
实验方法:1. 实验器材:流体阻力测量装置、物体(球体、长方体、圆柱体等)、测量仪器(计时器、天平等);2. 实验步骤:a. 将流体阻力测量装置安装在水槽中,并调整好测量装置的位置和角度;b. 选择不同形状的物体,如球体、长方体和圆柱体,并测量它们的质量和尺寸;c. 将物体放置在测量装置中,并调整流体阻力测量装置的速度;d. 开始测量,并记录下物体受到的流体阻力以及测量时的时间;e. 重复以上步骤,改变物体的速度和形状,进行多次实验。
实验结果:通过多次实验测量,我们得到了一系列物体在不同速度下受到的流体阻力数据。
我们将这些数据整理并绘制成图表,以便更好地分析和理解实验结果。
讨论与分析:1. 流体阻力与物体速度的关系:通过实验数据的分析,我们发现流体阻力与物体速度之间存在着线性关系。
当物体速度增加时,流体阻力也随之增加。
这是因为随着物体速度的增加,流体分子与物体表面的碰撞频率增加,从而导致流体阻力的增加。
2. 流体阻力与物体形状的关系:我们还发现不同形状的物体在相同速度下受到的流体阻力不同。
球体受到的流体阻力最小,长方体次之,圆柱体最大。
这是因为球体的形状更加流线型,流体在其表面上的阻力较小;而长方体和圆柱体的形状较为扁平,流体在其表面上的阻力较大。
3. 流体阻力与流体密度的关系:实验结果还表明,流体阻力与流体密度之间存在正相关关系。
流体阻力实验报告

化工基础实验报告实验名称 流体阻力实验组班级 化11 姓名 李瑾 学号 2011011792 成绩 实验时间 2012/12/8 同组成员 曹力威 张鹏翀一、实验目的1、测定湍流状态光滑管、粗糙管的λ随Re 变化关系;2、测定湍流状态突扩管、截止阀、球阀的ζ值;3、测定层流状态直管道的λ随Re 变化关系;4、测定单级离心泵在一定转速下的特性曲线;5、测定单级离心泵出口阀开度一定时的管路特性曲线;6、测定孔板流量计的孔流系数C 0随Re 变化关系。
二、实验原理1.流体阻力测定流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的作用产生摩擦阻力;在流经弯头、阀门等管件时,由于流体运动的速度和方向突然发生变化,产生局部阻力。
这些能量损失都表现为机械能的减少,结合因次分析用h f 表示如下: 直管流体阻力:222222222111u d l u p gZ u p gZ h f⋅⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=λρρ 管道局部阻力: 222222222111u u p gZ u p gZ h f⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ζρρ 式中: λ——直管摩擦阻力系数,λ=F (Re,ε/d )ζ ——管道局部阻力系数,ζ = F (Re ,形状)对水力学光滑管道:λ=0.3163/Re 0.25对层流管道:λ=F (Re )≈64/Re 2.离心泵及管路特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构,叶轮形式及转速。
泵的性能参数扬程、轴功率、效率随流量的变化关系,即He ~Q 、N 轴~Q 、η~Q 称为离心泵的特性曲线。
该特性曲线需由实验测得,计算如下:H H H H e ∆+-=进口表压出口表压mH 2O电传电电轴N N N ⨯=⋅⋅=9.0ηηkW1000⨯⋅⋅⋅==轴轴N q He g N Ne vρη Q=3600×q v m 3/h管路特性是指输送流体时,管路需要的能量H (即从A 到B 流体机械能的差值+阻力损失)随流量Q 的变化关系。
流动阻力实验报告

实验7 流体阻力测定实验一、实验目的⒈ 学习直管摩擦阻力△P f 、直管摩擦系数λ的测定方法;⒉ 掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律; ⒊ 掌握局部阻力的测量方法; ⒋ 学习压强差的几种测量方法和技巧;⒌ 掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。
二、实验内容⒈ 测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线;⒉ 在本实验压差测量范围内, 测量阀门的局部阻力系数; ⒊ 在对数坐标纸上标绘光滑管和粗糙管的λ-Re 关系曲线。
三、实验原理⒈ 直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数, 即 , 对一定的相对粗糙度而言, 。
流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时, 其管路阻力引起的能量损失为: ρρff P P P h ∆=-=21 (1-1)又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系(范宁公式)22u d l h fP f λρ==∆ (1-2)整理(1-1)(1-2)两式得22u P l d f∆⋅⋅=ρλ (1-3) μρ⋅⋅=u d Re (1-4)式中: 管径, m ;直管阻力引起的压强降, Pa ; 管长, m ; 流速, m / s ; 流体的密度, kg / m3;流体的粘度, N ·s / m2。
在实验装置中, 直管段管长l 和管径d 都已固定。
若水温一定, 则水的密度ρ和粘度μ也是定值。
所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△Pf 与流速u (流量V )之间的关系。
根据实验数据和式(1-3)可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ, 用式(1-4)计算对应的Re, 从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系, 绘出λ与Re 的关系曲线。
⒉ 局部阻力系数ζ的测定22'u P h ff ζρ=∆=' (1-5) 2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ (1-6)式中: 局部阻力系数, 无因次;局部阻力引起的压强降, Pa ; 局部阻力引起的能量损失, J /kg 。
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。
化工原理实验报告一流体阻力

实验一、管路阻力的测定一、实验目的1.学习直管阻力与局部阻力的测定方法。
2.学习计算并绘制直管摩擦系数λ与R e 的关系曲线的方法。
3.学习确定局部阻力系数ζ的方法。
二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
直管阻力也称为表皮阻力,是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力, (m ) (1)gu d L g p H f 22⋅⋅=∆-=λρ局部阻力也称为形体阻力,是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方,由于边界层分离而产生旋涡所引起的能量损失, (m)(2) gu g p H f22'⋅=∆-=ζρ管路的总能量损失等于管路中所有以上两种阻力的加和∑∑+=∑'ff f H H H 本实验所用的装置流程图如图1所示,实验装置由并联的两个支路组成,一个支路用于测定直管阻力,另一个用于测定局部阻力。
图1. 管路阻力测定实验装置流程图1-底阀2-入口真空表3-离心泵4-出口压力表5-充水阀6-差压变送器7-涡轮流量计8-差压变送器9-水箱测定直管阻力所用管子的规格:1#~2#实验装置:直管内径为27.1mm,直管管长1m。
3#~8#实验装置:直管内径为35.75mm,直管管长1m局部阻力的测定对象是两个阀门,一个闸阀,一个截止阀。
三、实验步骤1.打开充水阀向离心泵泵壳内充水。
2.关闭充水阀、出口流量调节阀,启动总电源开关,启动电机电源开关。
3.打开出口调节阀至最大,记录下管路流量最大值,即控制柜上的涡轮流量计的读数。
4.调节出口阀,流量从大到小测取8次,再由小到大测取8次,记录各次实验数据,包括涡轮流量计的读数、直管压差指示值。
5.关闭直管阻力直路的球阀,打开局部阻力的球阀,测定在三个流量下的局部压差指示值。
6.测取实验用水的温度。
7.关闭出口流量调节阀,关闭电机开关,关闭总电源开关。
注意事项:离心泵禁止在未冲满水的情况下空转。
流体阻力实验实验报告

一、实验目的1. 掌握流体阻力实验的基本原理和方法。
2. 了解流体阻力对流体流动的影响,以及如何减小流体阻力。
3. 通过实验验证流体阻力与雷诺数、管径、流体性质等因素之间的关系。
二、实验原理流体阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍作用,主要包括摩擦阻力和局部阻力。
摩擦阻力是由于流体与管道内壁之间的摩擦而产生的,而局部阻力是由于流体在管件、阀门等局部收缩或扩张处产生的。
流体阻力的大小可以用以下公式表示:f = f_f + f_l其中,f为总阻力,f_f为摩擦阻力,f_l为局部阻力。
摩擦阻力f_f与雷诺数Re、管径D、流体密度ρ、动力粘度μ、管道长度L和管道粗糙度ε有关,可用以下公式表示:f_f = f_λ (ρ u^2) / 2其中,f_λ为摩擦阻力系数,u为流体流速,λ为摩擦阻力系数。
局部阻力f_l与局部阻力系数C_l和局部阻力当量长度L_e有关,可用以下公式表示:f_l = C_l (ρ u^2) / 2三、实验设备1. 流体阻力实验装置:包括直管、弯头、三通、阀门等管件,以及流量计、压差计、温度计等测量仪器。
2. 水泵:提供稳定的水流。
3. 计时器:测量实验时间。
四、实验步骤1. 安装实验装置,连接好各个管件,确保连接处密封良好。
2. 打开水泵,调节流量计,使水流稳定。
3. 测量流体温度,并记录。
4. 在直管段安装压差计,测量流体在直管段的压降,并记录。
5. 在管件处安装压差计,测量流体在管件处的压降,并记录。
6. 改变管径、流量等参数,重复上述步骤,记录实验数据。
7. 计算摩擦阻力系数f_λ和局部阻力系数C_l。
五、实验数据及结果分析1. 摩擦阻力系数f_λ与雷诺数Re的关系:根据实验数据,绘制摩擦阻力系数f_λ与雷诺数Re的关系曲线。
从曲线可以看出,在低雷诺数区域,摩擦阻力系数f_λ随雷诺数Re的增加而增加;在高雷诺数区域,摩擦阻力系数f_λ随雷诺数Re的增加而减小。
2. 摩擦阻力系数f_λ与管径D的关系:根据实验数据,绘制摩擦阻力系数f_λ与管径D的关系曲线。
流体阻力的测定实验报告

流体阻力的测定实验报告流体阻力的测定实验报告引言:流体阻力是指物体在流体中运动时受到的阻碍力,其大小与物体的形状、速度以及流体的性质有关。
测定流体阻力的实验对于研究物体在流体中的运动以及流体力学等领域具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同物体在流体中的运动速度和受力情况,探究流体阻力的特性和影响因素。
实验方法:1. 实验仪器和材料本实验所需的仪器和材料包括:流体阻力测定装置、各种形状的物体(如球体、圆柱体、长方体等)、计时器、测量尺等。
2. 实验步骤(1)将流体阻力测定装置放置在水槽中,确保其稳定。
(2)选取一个物体,如球体,将其放入测定装置中,并调整装置使其运动自由。
(3)启动计时器并记录物体在流体中运动的时间。
(4)根据测量尺测量物体在流体中运动的距离。
(5)重复以上步骤,测量其他物体的运动时间和距离。
实验结果:根据实验数据,我们可以得到不同物体在流体中运动的速度和受力情况。
以球体为例,我们可以绘制出不同速度下的流体阻力与速度的关系曲线。
实验结果显示,流体阻力与物体速度成正比,且在相同速度下,不同物体的流体阻力也存在差异。
讨论与分析:1. 流体阻力与物体形状的关系从实验结果可以看出,不同形状的物体在相同速度下受到的流体阻力不同。
这是因为物体的形状会影响流体对其运动的阻碍程度。
一般来说,流体阻力与物体的表面积成正比,因此具有较大表面积的物体受到的流体阻力也较大。
2. 流体阻力与物体速度的关系实验结果显示,流体阻力与物体速度成正比。
这是因为当物体在流体中运动时,流体分子会与物体表面发生碰撞,产生阻力。
当物体速度增加时,碰撞的次数也会增加,从而导致流体阻力的增加。
3. 流体阻力与流体性质的关系流体阻力还与流体的性质有关。
粘稠度较大的流体会对物体的运动产生更大的阻碍力,因此流体阻力会随着流体粘稠度的增加而增加。
结论:通过本实验的测量和分析,我们得出以下结论:1. 流体阻力与物体形状成正比,具有较大表面积的物体受到的流体阻力较大。
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引言:流体力学是研究流体运动的科学,其中流体阻力是一个重要的概念。
流体阻力的大小直接影响物体在流体中的运动速度和方向。
为了更好地理解流体阻力的特性,我们进行了一系列的实验来测定不同条件下的流体阻力。
实验目的:1. 理解流体阻力的概念和特性;2. 掌握流体阻力的测定方法;3. 分析流体阻力与物体形状、流体速度和流体性质之间的关系。
实验器材:1. 流体阻力测定装置:包括流体槽、物体模型、测力传感器、流体泵等;2. 流体介质:我们选择了水作为实验的流体介质。
实验步骤:1. 准备工作:搭建流体阻力测定装置,确保装置的稳定性和可靠性;2. 测定物体模型的质量:使用天平测量物体模型的质量,并记录下来;3. 测定流体速度:通过调节流体泵的流量和流体槽的高度,使流体速度达到预定值,并使用流速计测量流体速度;4. 测定流体阻力:将物体模型放入流体槽中,通过测力传感器测量流体对物体模型的阻力,并记录下来;5. 更改物体模型形状:保持流体速度不变,更换不同形状的物体模型,重复步骤4,测定不同形状物体模型的流体阻力;6. 更改流体速度:保持物体模型形状不变,调节流体泵的流量和流体槽的高度,改变流体速度,重复步骤4,测定不同流体速度下的流体阻力;7. 数据处理和分析:根据实验数据,计算不同条件下的流体阻力,并进行统计和比较。
实验结果与讨论:通过实验测定,我们得到了不同条件下的流体阻力数据。
根据数据分析,我们发现以下几个规律:1. 物体形状对流体阻力的影响:在相同流体速度下,不同形状的物体模型受到的流体阻力不同。
一般来说,物体的表面积越大,流体阻力越大。
例如,球形物体的流体阻力较小,而长条形物体的流体阻力较大。
这是因为球形物体的表面积相对较小,流体可以更容易地绕过物体,而长条形物体的表面积相对较大,流体必须绕过物体才能通过,从而增加了流体阻力。
2. 流体速度对流体阻力的影响:在相同物体形状下,流体速度越大,流体阻力越大。
流体阻力实验报告

流体阻力实验报告本次实验的主要目的是研究流体在平面内壁上的流动和受力情况,以及探究流体阻力的产生机理。
通过实验数据的收集和处理,我们对流体力学的基本概念和知识有了更深入的了解。
实验材料和设备:1.实验台2.流量计3.水泵4.水管5.水槽6.滑轮7.胶管8.涡街流量计实验原理:当液体通过管道或壁面流动时,由于黏性和惯性等因素的影响,它会产生阻力。
阻力的产生是与流体的粘性、流速、管道截面积和壁面形状等因素有关。
本次实验主要通过测量不同管道的流量和水头差,来计算流体阻力的大小。
实验步骤:1.将水泵接上水管,使水从水槽中通过管道流出。
2.先测量无涡街流量计的胶管长度,将其连接到流量计上,并与管道相连。
3.测量涡街流量计的长度,将其接在管道出口处。
4.通过调整水泵的水量和水头,使流量计的指示器停留在特定的位置。
5.按照不同的流速和阻力来进行实验数据的测量。
实验数据处理:1.首先,根据测量的流量和水头差来计算出流体的动力学粘度。
2.然后,根据测量的流量和速度的数据,来计算出流体的雷诺数,进而判断流体的流态。
3.最后,将所得数据与理论值进行比较,来检验本次实验是否有效。
实验结果:根据测量的数据和数据处理的结果显示,本次实验所得的数据十分接近理论值。
说明本次实验所用的原理和范围都非常合适。
同时,也对流体阻力产生的机理和流体力学的基本原理有了更加深入的了解。
结论:通过本次实验,我们深入地了解了流体力学的基本原理和机理。
同时,我们也掌握了利用实验方法来验证和研究流体阻力方面的知识。
本次实验成功地展示了流体力学的重要性,以及在日常生活和工业生产中的实际运用。
流体阻力实验报告

流体阻力实验报告
流体阻力实验至今已发展成为机械工程及设计领域中重要的实验项目,重要性可以体
现在对流体物理现象,特别是流体阻力的基本研究方面。
本次实验以T-206L型液体流量计为基础,测量一定量的恒定温度下恒定浓度的流体
阻力。
实验中,主要使用重型泵将恒定温度的液体通过给定的实验通道、平衡室、温度计
和液体流量计中的探头位置加以运输。
可得到实验中仪器的误差和真值的对比和比较,其误差在一般范围内可接受,但要提
醒的是实验结果不能代表所有的情况,即便实验结果表明符合实验要求,也可能并不代表
所有环境下的情况,并存在某种程度上的误差。
随着技术发展,所使用实验仪器也更加轻巧、精准,以确保实验结果的准确性、可靠性,本次实验结果为:流体阻力值从接近零时逐渐增加,到达峰值后在稳定的水平上略有
波动,最终恢复到0处。
实验结果显示:当流速从零开始时,流体阻力呈典型的非线性趋势,随着流速的增加,流体阻力也得到了明显增加;最大值点处,流体阻力达到最大峰值;当流速继续增加时,
其继续保持稳定,直至流速恢复至零,流体阻力随之下降,最后回到零点。
本实验通过测量液体阻力来发现并观察流体内部的变化特性,获取有用的数据,可为
后期设计打下基础。
然而,以上实验仅针对现有条件下的流体性能和阻力特性。
当流体受
外部复杂影响时,本实验的结果可能会与实际情况存在一定偏差,所以需要建立起彻底的
模型,才能够得到更精准的结果。
流体阻力实验报告

流体阻力实验报告引言:流体阻力是液体或气体在物体移动的过程中对物体的阻碍力。
在物体运动过程中,流体阻力往往是一个不可忽视的因素。
为了研究流体阻力的特性及其对物体运动的影响,我们进行了一系列的实验,并总结出一些有意义的结论。
实验目的:本次实验的主要目的是通过测量不同物体在不同流体中运动所受到的阻力,了解流体阻力的特性,探究物体形状、流体性质等因素对阻力的影响,并验证流体阻力与速度的关系。
实验装置与原理:我们所用的实验装置主要由水槽、托盘、物体模型、测力计和速度测量装置组成。
在实验中,将物体模型放置于水槽内,测力计固定于托盘上,通过测力计所示的力来测量物体受到的阻力;同时,通过速度测量装置来测量物体运动的速度。
实验过程:首先,我们选取了钢球、长方体和圆柱体作为物体模型,分别进行了实验。
在每次实验中,我们固定物体的质量,改变其在水槽中的运动速度,记录下相应的受力值和速度值。
为了减小误差,我们对每组数据进行了多次实验,并取平均值作为最终结果。
实验结果与讨论:通过实验,我们得到了一系列数据。
首先,我们发现不同物体受到的阻力并不相同。
钢球在水中的阻力最小,而长方体和圆柱体的阻力相对较大。
这是因为不同物体具有不同的形状,对流体的阻碍程度也不同。
钢球具有较为流线型的形状,其表面的湍流流动相对较小,因此受到的阻力相对较小。
而长方体和圆柱体由于形状的不规则性,会引起较大的湍流流动,从而增加了阻力。
其次,我们发现阻力与速度之间存在着一定的关系。
在相同流体中,当物体的速度增加时,阻力也随之增加。
这是由于当物体运动速度增大时,流体与物体之间的相对速度增大,从而导致更多的动能转化为流体的内能,产生更大的阻力。
这也是流体阻力与速度平方成正比的原因所在。
结论:通过本次实验,我们得出了以下结论:1.不同物体在流体中受到的阻力不同,与物体的形状有关。
2.阻力与物体运动的速度成正比,与流体的性质无关。
实验的局限性:在实验过程中,我们忽略了一些影响因素,如流体的温度和密度的变化、物体表面的粗糙程度等。
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,掌握流体阻力的测定方法,了解流体阻力与流速、管道直径、流体密度和黏度等因素的关系。
实验仪器,流体阻力测定装置、水泵、流量计、压力表、流速计、管道直径测量仪等。
实验原理,流体在管道中流动时,会受到管壁的摩擦力和流体内部分子之间的黏滞力的阻碍,这种阻碍力就是流体阻力。
流体阻力与流速、管道直径、流体密度和黏度等因素有关,可以通过实验测定来进行研究。
实验步骤:1. 确定实验装置,将流体阻力测定装置连接好。
2. 调节水泵流量,使得流速计读数在一定范围内。
3. 记录流速计读数和压力表读数。
4. 改变流速,重复步骤2-3。
5. 测量管道直径。
6. 根据实验数据,计算流体阻力与流速、管道直径、流体密度和黏度的关系。
实验数据:流速(m/s)压力(Pa)流体阻力(N)。
0.5 100 20。
1.0 200 40。
1.5 300 60。
2.0 400 80。
实验结果分析:通过实验数据的分析,可以得出以下结论:1. 流速越大,流体阻力越大。
2. 管道直径越大,流体阻力越小。
3. 流体密度越大,流体阻力越大。
4. 流体黏度越大,流体阻力越大。
结论,流体阻力与流速、管道直径、流体密度和黏度等因素密切相关,可以通过实验测定来进行研究。
掌握流体阻力的测定方法对于工程领域具有重要意义,可以为管道设计和流体输送系统的优化提供参考依据。
实验总结,通过本次实验,我对流体阻力的测定方法有了更深入的了解,掌握了实验操作技能,对流体力学有了更深入的认识。
参考文献:1. 张三,流体力学基础,北京大学出版社,2008。
2. 李四,流体力学实验指南,清华大学出版社,2010。
以上就是本次流体阻力测定实验的报告内容,希望能对大家的学习和研究有所帮助。
化工原理实验报告(流体阻力)

摘要:本实验通过测定流体在不同管路中流动时的流量qv、测压点之间的压强差ΔP,结合已知的管路的内径、长度等数据,应用机械能守恒式算出不同管路的λ‐Re变化关系及突然扩大管的-Re关系。
从实验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re增大而减小,并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis关系式:0.25λ=。
突然扩大管的局部阻力系数随Re的变化而0.3163Re变化。
一、目的及任务①掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
②测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。
③验证湍流区内摩擦系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度的函数。
④将所得光滑管λ-Re方程与Blasius方程相比较。
二、基本原理1.直管摩擦阻力不可压缩流体,在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,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,在工程上通常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相关,可表示为:△p=ƒ(d,l,u,ρ, μ,ε)引入下列无量纲数群。
雷诺数 du Re ρμ=相对粗糙度 dε 管子长径比l d从而得到2(,,)p du lu d dρερμ∆=ψ 令(Re,)dελ=Φ2(Re,)2pl u d d ερ∆=Φ 可得到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。
22f pl u h d 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。
当流体在一管径为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间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。
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。
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$λ$ 。
化工原理-流体阻力实验报告(北京化工大学)

北京化工大学化工原理实验报告实验名称:流体阻力实验班级:化工1305班*名:***学号:********** 序号:11同组人:宋雅楠、陈一帆、陈骏设备型号:流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第4套实验日期:2015-11-27一、实验摘要首先,本实验使用UPRS Ⅲ型第4套实验设备,通过测量不同流速下水流经不锈钢管、镀锌管、层流管、突扩管、阀门的压头损失来测定不同管路、局部件的雷诺数与摩擦系数曲线。
确定了摩擦系数和局部阻力系数的变化规律和影响因素,验证在湍流区内λ与雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
该实验结果可为管路实际应用和工艺设计提供重要的参考。
结果,从实验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re 增大而减小,并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis 关系式:0.250.3163Re λ= 。
突然扩大管的局部阻力系数随Re 的变化而变化。
关键词:摩擦系数,局部阻力系数,雷诺数,相对粗糙度二、实验目的1、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法:①测量湍流直管的阻力,确定摩擦阻力系数。
②测量湍流局部管道的阻力,确定摩擦阻力系数。
③测量层流直管的阻力,确定摩擦阻力系数。
2、验证在湍流区内摩擦阻力系数λ与雷诺数Re 以及相对粗糙度的关系。
3、将实验所得光滑管的λ-Re 曲线关系与Blasius 方程相比较。
三、实验原理1、 直管阻力不可压缩流体在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用会产生摩擦阻力(即直管阻力);流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,会产生局部阻力。
由于分子的流动过程的运动机理十分复杂,目前不能用理论方法来解决流体阻力的运算问题,必须通过实验研究来掌握其规律。
为了减少实验的工作量、化简工作难度、同时使实验的结果具有普遍的应用意义,应采用基于实验基础的量纲分析法来对直管阻力进行测量。
利用量纲分析的方法,结合实际工作经验,流体流动阻力与流体的性质、流体流经处的几何尺寸、流体的运动状态有关。
流体阻力测定实验报告

实验6 流体阻力测定实验装置一、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阻力系数λ的测定方法及变化规律,并将λ与Re 的关系标绘在双对数坐标上。
3、了解不同管径的直管λ与Re 的关系;4、了解阀门的局部阻力系数ζ与Re 的关系;5、了解差压传感器、涡轮流量计的原理及应用方法。
二、实验原理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 ⋅=πμρ⋅⋅=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]、[Pa S]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,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 dp ⋅⋅⋅∆⋅=22ρλ 式中:Δp——压差计读数,[Pa]以上对阻力损失Δp 、阻力系数λ的测定方法适用于粗管、细管的直管段。
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 fρζ=∆ [Pa]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点分别连接两个压差计,分别测出压差为ΔP 14、ΔP 23。
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34.6
23.5
5
100
25.3
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23.5
6
200
-0.6
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24.0
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800
教师签字
日期
LZB—10 10~100(L/h)
精度: 1.5
2.5
实验操作方法和注意事项:
实验方法及步骤
1、向储水槽内注水,直到水满为止。
2、按下电源的绿色按钮,通电预热10—15分钟,记录数字表的初始值。
3、检查阀门。
4、按下离心泵的启动按钮,启动离心泵。开启流量调节阀24,将流量慢慢调至最大,向管路中注水,赶尽管路中气体。
实 验 报 告
课程名称:化工原理
实验题目:流体流动阻力的测定
班级学号:1508060209
姓名:潘慧莹
成 绩:
沈 阳 理 工 大 学
实验目的:
1、学习流体通过水平直管(包括光滑管和粗糙管)的摩擦阻力△Pf的测定方法,确定光滑直管和一定粗糙度下直管的摩擦系数和雷诺准数Re的关系;
2、掌握流体通过阀门的局部阻力的测定方法;
8.0
24.0
初值:△P=-1.7(kPa)
表3 局部阻力实验数据记录表
序 号
流量
Q(l/h)
远端压差(mmH2O)
近端压差(mmH2O)
水温
(℃)
左
右
左
右
1
100
29.08
29.7
30.4
30.6
23.9
2
300
28.1
30.9
29.75
31.4
23.9
3
500
26.1
33.2
28.6
32.9
24.1
(3) 压力传感器: 型号:LXWY 测量范围: 200 kPa
(4) 直流数字电压表: 型号: PZ139 测量范围: 0 ~ 200 kPa
(5) 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: LZB—40 测量范围:100~1000(L/h)
12
800
14.2
23.5
13
900
18.0
23.5
14
15
16
初值:△P= -1.6 (kPa)
表2 粗糙管阻力实验数据记录表
序号
Q(l/h)
压差计读数(mmH2O)
压差数字表读数
△P(kPa)
水温t(℃)
左
右
1
20
30
31
23.4
2
40
29.4
31.8
23.4
3
60
28.0
33.1
23.4
4
80
1.离心泵启动和停止前为什么关闭出口阀?
当压力(扬程)很低时,其流量会很大,这从泵的特性曲线上可以看出。而泵的功率和流量成正比,泵启动时,管道内没有压力,则造成泵的流量很大,则泵的功率很大,加上电机,泵的转动部分从静止到高速运转,需要很大的加速度,这样势必造成起动电流很大,因此采取关闭出口阀门的方法,使泵在启动时不输出水量,使泵的功率最小,当泵达到额定转速后,慢慢开启出口阀,逐渐增加水流量,使电机电流逐渐增加到额定电流。
1. 可以直观的判断数据点是不是线性,即函数像不像一个幂函数
2. 通过简单的直线拟合就能得到a的数值了。
4.以水为工作流体所测定的λ~Re曲线能否用于空气?
可以用于牛顿流体的类比,牛顿流体的本构关系一致.应该是类似平行的曲线,但雷诺数本身并不是十分准确,建议取中间段曲线,不要用两边端数据.雷诺数本身只与速度,粘度和管径一次相关,不同流体的粘度可以查表.
另一方面,泵进口管道上的水在开泵之前是静止的,如突然加速,后面的水“跟不上”,会使进口压力突降,使水汽化,而使离心泵抽空。(因为离心泵是利用泵叶轮带动水的旋转产生离心力,而汽(气)的质量很轻,根据F=ma,则其离心力很小,使泵无法把水送出。)
2.为什么实验数据测试前首先要赶尽设备和测压管中的空气?如何检查系统中空气是否排净?怎么赶气?
5、管路中气体被认为基本赶尽,若空气—水倒置∪型管内两液柱的高度差为零,则说明系统内无气泡存在,否则重新排气。
6、测定光滑管阻力时,调节流量。
7、测定粗糙管阻力时,关闭光滑管阀门19和局部阻力阀门。
8、测定局部阻力时。
9、待数据测量完毕,关闭流量调节阀,停泵,切断电源。
注意事项
1、启动离心泵之前关闭泵出口阀。
管路系统排气:打开出口调节阀,让水流动片刻,将管路中的大部分空气排出。然后将出口阀门关闭,打开管路出口端上方的排气阀,使管路中的残留空气排出。
引压管和压差计排气:依次打开并迅速关闭压差计上方的排气阀,反复操作几次,将引压管和压差计的空气排出。
当电子测压设备显示的压差在0附近波动时,证明气体已排净!
装置中测试直管段的管子,如果由水平改为垂直放置,压差读数R是否改变?为什么?
2、实验中注意关闭应关闭的阀门,防止流体同时经过直管测量及局部阻力测量两条管路。
3、注意排净系统和压差测量系统中的气泡。
4、在测定流量范围内,流量应按等比级数原则分布实验点。
5、流量调节后须经一定的稳定时间,方可记录测取各参数。
6、在用压差传感器测量压差时,必须关闭连通倒U型管的阀门,否则影响测量数值。
带入数据得:
粗糙管
选择第10组数据得
组别
流量
压强降
10
400
3.2
hf = = (1.1)
λ= (1.2)
Re = (1.3)
查化学手册可知,水在25℃下密度为997.044 kg/m3,粘度为0.0008904 Pa·s
局部阻力
选择第2组数据得
组别
流量
压强降
2
300
5.89
Re =
代入数据得:
思考题:
7、测定小流量阻力时,使用倒U形管压差计测量压差。
8、为保护压差传感器,最大流量不要超过1000L/h,并且调节流量要缓慢。
9、停泵前必须关闭流量调节阀门。
实验数据和处理:
流体流动阻力实验原始数据记录表
表1光滑管阻力实验数据记录表
序号
Q(l/h)
压差计读数(mmH2O)
压差数字表读数
△P(kPa)
水温t(℃)
左
右
1
20
29.8
30.8
23.2
2
40
29.4
31.4
23.1
3
60
28.4
32.5
23.1
4
80
26.2
34.4
23.0
5
100
24.3
36.9
23.2
6
200
11.4
51.5
23.2
7
300
4.6
23.4
8
400
2.8
23.4
9
500
5.1
23.5
10
600
7.8
23.6
11
700
10.9
23.6
1、实验装置及流程
实验装置及流程如图1.2所示。
2、设备的主要技术数据:
(1) 被测光滑直管段: 管径 d=0.0083 (m) 管长 L=1.68(m) 材料: 不锈钢管
被测粗糙直管段: 管径 d=0.0100 (m) 管长 L=1.68(m) 材料: 不锈钢管
(2) 被测局部阻力直管段:管径 d=0.015(m) 管长 L=1.2(m) 材料: 不锈钢管
4
700
22.8
36.7
27.0
34.8
24.2
5
900
19.2
40.8
24.9
37.2
24.2
实验结果与分析讨论:
光滑管
选第10组数据进行计算
组别
流量
压强降
10
600
9.4hf = = (1. Nhomakorabea)λ= (1.2)
Re = (1.3)
查化学手册可知,水在25℃下密度为997.044 kg/m3,粘度为0.0008904 Pa·s
3、学习压强差的几种测量方法和技巧;
4、掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。学习合理规划实验条件,使实验数据点在表征图中分布均匀,以提高实验结果的可靠性。
实验内容:
1、测定流体以不同流量流经一定长度的光滑直管和粗糙直管时的压强降;
2、测定流体通过阀门的局部阻力,并求局部阻力系数。
实验装置及流程:
不能垂直或斜放,垂直方向上的落差会测量不出来管道压力损失.
3.为什么在双对数坐标纸上绘制λ~Re曲线?
因为在双对数坐标下,一个幂函数的数据点会成一条直线。写成公式如下:
y = x^a
即
ln(y) = a* ln(x)
所以如果只画(x,y)会是非线性的,但是画(ln(x), ln(y))就成直线了。好处是在于: