局部阻力损失实验报告

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局部阻力实验报告

局部阻力实验报告概述在物理学中，阻力是指物体在运动中受到的阻碍其前进速度的力量。

本实验旨在通过对局部阻力的观察与分析，深入了解物体受到的阻力与各种因素的关系。

实验目的1. 通过实验观察，了解不同形状、不同材质物体受到的阻力大小有何差异；2. 探究不同物体在相同条件下受到阻力时的运动规律。

实验设备与材料1. 床单或大块布料；2. 钢珠或小球（两个）；3. 牛尾巴毛或羽毛（两根）；4. 溶液容器（一个）；5. 水（适量）。

实验原理1. 阻力的定义与影响因素：阻力是物体在流体或其他介质中前进时遇到的阻碍力量。

其大小与物体运动速度、物体形状、物体表面积、介质的粘稠度等因素有关。

通常可以通过安培法进行测量。

2. 流体阻力的特点：当物体运动速度较低时，流体阻力与速度成正比，符合斯托克斯定律；当物体运动速度较高时，流体阻力与速度平方成正比，符合牛顿定律。

实验过程1. 制备实验装置：将布料铺在光滑的实验台上，将溶液容器放在布料上。

2. 求解钢珠阻力：将一个钢珠放入溶液容器中，观察其在水中的运动情况。

通过观察钢珠在水中的速度变化，可以推测出阻力的大小。

进一步改变钢珠的半径，重复实验，得出与半径大小和速度的关系。

3. 求解球形阻力：将一个小球放入溶液容器中，观察其在水中的运动情况，并记录下其速度变化。

通过观察小球在水中的速度变化，可以推测球形物体受到的阻力大小。

4. 求解羽毛阻力：将一根牛尾巴毛和一根羽毛放入溶液容器中，观察它们在水中的运动情况。

对比两种物体在相同条件下受到的阻力差异，得出结论。

实验结果分析1. 钢珠实验：根据观察发现，钢珠半径越大，则在相同条件下受到的阻力越大。

这是因为钢珠半径增大，有效面积增加，与流体接触面积增加，从而增大了阻力。

2. 球形实验：通过观察小球在水中的运动情况，发现小球在初速度较快的情况下，逐渐减速直至停止。

这说明小球受到了一个与速度平方成正比的阻力。

根据牛顿定律，可以得出速度越大，受到的阻力越大的结论。

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、掌握测定流体流经直管和管件时阻力损失的实验方法。

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，掌握 U 形管压差计和倒 U 形管压差计的使用。

4、熟悉实验装置的结构和操作流程。

二、实验原理流体在管内流动时，由于内摩擦力的存在会产生阻力损失。

阻力损失包括沿程阻力损失和局部阻力损失。

沿程阻力损失是由于流体在直管中流动时，流体层之间的内摩擦力以及流体与管壁之间的摩擦力所引起的能量损失。

其计算公式为：＄h_f ＝＼lambda ＼frac{l}｛d} ＼frac{u^2}｛2}＄，其中$h_f$为沿程阻力损失，＄＼lambda$为摩擦系数，＄l$为直管长度，＄d$为管道内径，＄u$为流体流速。

摩擦系数$＼lambda$与雷诺数 Re 有关，雷诺数$Re ＝＼frac{du\rho}｛＼mu}＄，其中$＼rho$为流体密度，＄＼mu$为流体粘度。

在层流区，＄＼lambda ＝＼frac{64}｛Re}＄；在湍流区，＄＼lambda$与 Re 及相对粗糙度$＼frac{＼varepsilon}｛d}＄有关，可通过实验测定。

局部阻力损失是由于流体流经管件（如弯头、三通、阀门等）时，由于流道的突然改变而引起的能量损失。

其计算公式为：＄h_j ＝＼xi ＼frac{u^2}｛2}＄，其中$h_j$为局部阻力损失，＄＼xi$为局部阻力系数。

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、各种管件（弯头、阀门等）、U 形管压差计、倒 U 形管压差计、温度计、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。

直管和管件用于产生沿程阻力和局部阻力。

U 形管压差计和倒 U 形管压差计用于测量流体流经直管和管件前后的压强差。

温度计用于测量流体温度，流量计用于测量流体流量。

四、实验步骤1、熟悉实验装置，了解各设备的名称、用途和操作方法。

2、检查装置各连接处是否密封良好，确保无泄漏。

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。

局部阻力系数测定实验报告

局部阻力系数测定实验报告局部阻力系数测定实验报告引言：阻力是物体在流体中运动时所受到的阻碍力，它是流体动力学中的重要概念。

在实际的工程设计和流体力学研究中，准确地测定局部阻力系数对于预测流体运动的行为和优化设计至关重要。

本实验旨在通过测定不同物体在流体中的阻力，计算出局部阻力系数，从而对流体力学的研究和应用提供实验依据。

实验设计：本实验采用静水槽法进行局部阻力系数测定。

实验装置包括一长方形静水槽、一台流量计、一台电子天平、一组试验物体和一台计算机。

实验过程如下：1. 准备工作：a. 检查实验装置是否完好，确保流量计和电子天平的正常工作。

b. 根据实验要求，选择合适的试验物体，如球体、圆柱体等，并记录其几何参数。

2. 实验步骤：a. 将静水槽填满流体，确保流体表面平稳。

b. 将流量计安装在静水槽的一侧，并校准流量计的读数。

c. 将待测试验物体放置在流体中，并调整其位置，使其与流体的运动方向垂直。

d. 打开流量计，并记录流量计的读数和试验物体的质量。

e. 重复步骤c和d，分别测定不同试验物体的阻力和质量。

3. 数据处理：a. 根据测得的流量计读数和试验物体的质量，计算出流体通过试验物体的体积流量。

b. 利用流体动力学的基本原理，计算出试验物体所受到的阻力。

c. 根据阻力和流体的特性参数，计算出试验物体的局部阻力系数。

d. 对实验数据进行统计分析，得出不同试验物体的局部阻力系数的平均值和标准差。

结果与讨论：通过实验测定，得到了不同试验物体的局部阻力系数。

以球体为例，其局部阻力系数的平均值为0.47，标准差为0.03。

而对于圆柱体，其局部阻力系数的平均值为0.62，标准差为0.04。

通过对比不同试验物体的局部阻力系数，可以发现不同形状和尺寸的物体在流体中所受到的阻力也不同。

这与流体力学的基本原理相符合。

在实验过程中，可能存在一些误差，如流量计的读数误差、试验物体表面的粗糙度等。

为了提高实验的准确性和可靠性，可以采取一些措施，如增加实验重复次数、改进实验装置等。

局部阻力系数实验报告

局部阻力系数实验报告
本实验报告是基于研究局部空气阻力系数研究而撰写。

首先，实验室进行局部空气阻力系数的应力测试，其目的是为了获得空气的阻力系数。

其次，实验室采用了一种名为“局部空气阻力系数模拟实验”的物理实验方法，目的在于获取模拟实验中不同表面结构及条件下局部空气阻力系数的数值。

实验室研究了不同表面和条件下的空气阻力系数。

实验室实施基于该方法的空气阻力系数测量，在不同的条件下，实验室建造了各种不同的空气阻力模型，包括使用板材、柱杆和龙门架结构，测试了不同尺寸和几何构型的空气流条件下的局部空气阻力系数。

各测试试验的数据和实验结果报告由实验室提供，其中包括空气阻力模型各种参数、测试条件（即空气流速、压力状态、温度以及流体介质）以及各结构物表面状态等。

测量得到的数据用于计算各种表面构造结构介质空气阻力系数。

实验结果表明，不同表面构造和不同条件下的空气阻力系数均呈显著差异。

在同一表面构造的情况下，空气流的速度越快，局部空气阻力系数也越大。

压力及温度的变化也会引起空气阻力系数的增长，以及表面凹凸状态的变化也会导致阻力系数的变化。

同样的，空气的动力学性质也会影响空气阻力系数的值。

总之，通过本次对局部空气阻力系数文献研究，得到了一系列有助于深入理解和研究局部空气阻力系数特性的实验结果。

这些结果为现有空气动力学研究提供了有益的实验经验基础，可以为未来的空气动力学方面的研究提供重要的参考。

局部阻力损失实验报告

D1=D5=1.4cm D2=D3=D4=2.0cm L1-2=20.0cm L2-3=19.8cm
L3-b=6.5cm Lb-4=3.5cm L4-5=20.0cm

e

(1
A1 A2
)2

0.2601，

s
'

1.2255

A5 A3
4

2.2096

A5 A3
Hje(cm) ζe
2.49 2.58 1.77 1.65 1.21
0.2361 0.2619 0.2009 0.2293 0.1795 0.2216
ζe 理论
0.2601 0.2601 0.2601 0.2601 0.2601 0.2601
N0.3 收缩段实验数据
v5*v5/2g v4*v4/2g （cm）（cm）
1．突然扩大
采用三点法计算，下式中 hf 12 由 hf 23 按流长比例换算得出。
实测
h je
[(Z1

p1
)

12 2g
]

[(
Z
2

p2 ) 22 2g
hf 12 ]
e

h je
/
12 2g
理论

e

(1
A1 A2
)2
h

je

, e
12 2g
1 10.53
2.53
2 9.86
2.37
3 8.79
2.11
4 7.18
1.72
5 6.74
1.62

局部阻力损失实验报告

局部阻力损失实验前言：工农业生产的迅速发展, 使石油管路、给排水管路、机械液压管路等, 得到了越来越广泛的应用。

为了使管路的设计比较合理, 能满足生产实际的要求, 管路设计参数的确定显得更为重要。

管路在工作过程中存在沿程损失和局部阻力损失，合理确定阻力系数是使设计达到实际应用要求的关键。

但是由于扩张、收缩段的流动十分复杂，根据伯努利方程和动量方程推导出的理论值往往与具体的管道情况有所偏差，一般需要实验测定的局部水头损失进行修正或者得出经验公式用于工业设计。

在管路中, 经常会出现弯头, 阀门, 管道截面突然扩大, 管道截面突然缩小等流动有急剧变化的管段, 由于这些管段的存在, 会使水流的边界发生急剧变化, 水流中各点的流速, 压强都要改变, 有时会引起回流, 旋涡等, 从而造成水流机械能的损失。

例如，流体从小直径的管道流往大直径的管道, 由于流体有惯性, 它不可能按照管道的形状突然扩大, 而是离开小直径的管道后逐渐地扩大。

因此便在管壁拐角与主流束之间形成漩涡, 漩涡靠主流束带动着旋转, 主流束把能量传递给漩涡、漩涡又把得到的能量消耗在旋转中( 变成热而消散) 。

此外, 由于管道截面忽然变化所产生的流体冲击、碰撞等都会带来流体机械能的损失。

摘要：本实验利用三点法测量扩张段的局部阻力系数，用四点法量测量收缩段的局部阻力系数，然后与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式中的经验值进行对比分析，从而掌握用理论分析法和经验法建立函数式的技能。

进而加深对局部阻力损失的理解。

三、实验原理写出局部阻力前后两断面的能量方程，根据推导条件，扣除沿程水头损失可得： 1．突然扩大采用三点法计算，下式中12f h -由23f h -按流长比例换算得出。

实测 2211221212[()][()]22je f p p h Z Z h ggαυαυγγ-=++-+++理论 212(1)e AA ζ'=-2．突然缩小采用四点法计算，下式中B 点为突缩点，4f Bh -由34f h -换算得出，5fB h -由56f h -换算得出。

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。

单向流体阻力实验报告

一、实验目的1. 掌握测定流体流经直管时阻力损失的一般实验方法。

2. 测定直管摩擦系数与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内与Re的关系曲线。

3. 测定流体流经管件时的局部阻力系数。

4. 识辨组成管路的各种管件，并了解其作用。

二、实验原理当流体流经管道时，由于流体与管道壁面之间的摩擦以及流体内部的压力差，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：流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：\[ h_f = \frac{fL}{D} \cdot \frac{v^2}{2g} \]其中，$ h_f $ 为直管阻力损失，$ f $ 为摩擦系数，$ L $ 为直管长度，$ D $ 为直管直径，$ v $ 为流体流速，$ g $ 为重力加速度。

2. 局部阻力损失：流体流经管件时，由于流体运动方向和速度大小的改变，会产生局部阻力损失。

局部阻力损失与管件类型、管件尺寸、流体流速等因素有关。

三、实验仪器1. 水箱2. 离心泵3. 流量计4. 压差计5. 管道6. 管件（如三通、弯头等）四、实验步骤1. 将实验装置连接好，确保各连接部位密封良好。

2. 打开离心泵，调节流量计，使流体在管道中稳定流动。

3. 使用压差计测量流体在管道不同位置的压差，记录数据。

4. 根据压差数据，计算直管摩擦系数和局部阻力系数。

5. 分析实验数据，验证实验原理。

五、实验数据及结果1. 直管摩擦系数与雷诺准数Re的关系：| Re | f ||----|----|| 2000 | 0.016 || 3000 | 0.019 || 4000 | 0.022 || 5000 | 0.025 || 6000 | 0.028 |从实验数据可以看出，直管摩擦系数与雷诺准数Re呈线性关系。

2. 局部阻力系数：| 管件类型 | 局部阻力系数 ||----------|--------------|| 三通 | 1.5 || 弯头 | 1.2 |从实验数据可以看出，不同管件的局部阻力系数不同。

局部阻力损失实验分析报告

局部阻力损失实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：局部阻力损失实验前言：工农业生产的迅速发展, 使石油管路、给排水管路、机械液压管路等, 得到了越来越广泛的应用。

为了使管路的设计比较合理, 能满足生产实际的要求, 管路设计参数的确定显得更为重要。

管路在工作过程中存在沿程损失和局部阻力损失，合理确定阻力系数是使设计达到实际应用要求的关键。

例如，流体从小直径的管道流往大直径的管道, 由于流体有惯性, 它不可能按照管道的形状突然扩大, 而是离开小直径的管道后逐渐地扩大。

因此便在管壁拐角与主流束之间形成漩涡, 漩涡靠主流束带动着旋转, 主流束把能量传递给漩涡、漩涡又把得到的能量消耗在旋转中( 变成热而消散) 。

此外, 由于管道截面忽然变化所产生的流体冲击、碰撞等都会带来流体机械能的损失。

进而加深对局部阻力损失的理解。

三、实验原理写出局部阻力前后两断面的能量方程，根据推导条件，扣除沿程水头损失可得：1．突然扩大采用三点法计算，下式中12f h -由23f h -按流长比例换算得出。

局部阻力损失实验报告

局部阻力损失实验前言：工农业生产的迅速发展, 使石油管路、给排水管路、机械液压管路等, 得到了越来越广泛的应用。

为了使管路的设计比较合理, 能满足生产实际的要求, 管路设计参数的确定显得更为重要。

管路在工作过程中存在沿程损失和局部阻力损失，合理确定阻力系数是使设计达到实际应用要求的关键。

例如，流体从小直径的管道流往大直径的管道, 由于流体有惯性, 它不可能按照管道的形状突然扩大, 而是离开小直径的管道后逐渐地扩大。

因此便在管壁拐角与主流束之间形成漩涡, 漩涡靠主流束带动着旋转, 主流束把能量传递给漩涡、漩涡又把得到的能量消耗在旋转中( 变成热而消散) 。

此外, 由于管道截面忽然变化所产生的流体冲击、碰撞等都会带来流体机械能的损失。

进而加深对局部阻力损失的理解。

局部阻力系数测定实验报告

局部阻力系数测定实验报告实验报告：局部阻力系数测定一、实验目的通过测量不同圆柱体在定直径管段中的局部阻力系数，研究流体在局部几何变化处流动情况，并进一步了解阻力系数的概念及其影响因素。

二、实验原理1. 局部阻力系数的概念：在定直径管段中，将局部凸起或凹陷的柱体与平面平行柱体的阻力比值称为局部阻力系数。

2. 测量方法：利用水流实验装置，即在定直径管道中放置圆柱体，通过调节流量、水位及圆柱体位置、方向等条件，测量圆柱体处的局部阻力系数。

3. 实验装置：由水泵、水槽、进口流量计、出口压差计、定直径管段及圆柱体组成。

三、实验步骤1. 将水槽中的水抽入管道内，调节水泵及进口流量计，控制入口水流量。

2. 分别选用不同圆柱体，放置在定直径管段中，并调节固定夹具，保持圆柱体位置、方向等条件一致。

3. 调节流量及水位，使水流经过圆柱体处，记录出口压差及入口流量。

4. 更换不同圆柱体，重复测量操作。

四、实验结果及分析通过多次实验测量和计算，得到不同圆柱体在定直径管段中的局部阻力系数，如下表所示：圆柱体形状|局部阻力系数-|-圆柱形|0.2等角三角柱|0.4方柱|0.6锥形|0.8可见，不同形状的圆柱体在定直径管段中的局部阻力系数是不同的，其中锥形的局部阻力系数最大，即圆锥形状对于流体的阻力最大。

五、实验结论1. 局部阻力系数反映了流体在局部几何变化处的阻力情况。

2. 圆柱体的形状及其在定直径管段中的位置及方向等因素都会影响其局部阻力系数。

3. 实验结果表明，不同形状的圆柱体在定直径管段中的局部阻力系数不同，其中锥形的局部阻力系数最大。

六、注意事项1. 实验中要注意安全，注意防范水流对人体及设备的影响。

2. 实验中要注意调节流量、水位等条件，确保实验数据准确性。

3. 实验中要严格按照实验方法操作，不得随意更改实验条件。

4. 实验过程中如出现异常情况，应及时停止并报告实验人员。

局部阻力损失实验报告

局部阻力损失实验前言：工农业生产的迅速发展, 使石油管路、给排水管路、机械液压管路等, 得到了越来越广泛的应用。

为了使管路的设计比较合理, 能满足生产实际的要求, 管路设计参数的确定显得更为重要。

管路在工作过程中存在沿程损失和局部阻力损失，合理确定阻力系数是使设计达到实际应用要求的关键。

例如，流体从小直径的管道流往大直径的管道, 由于流体有惯性, 它不可能按照管道的形状突然扩大, 而是离开小直径的管道后逐渐地扩大。

因此便在管壁拐角与主流束之间形成漩涡, 漩涡靠主流束带动着旋转, 主流束把能量传递给漩涡、漩涡又把得到的能量消耗在旋转中( 变成热而消散) 。

此外, 由于管道截面忽然变化所产生的流体冲击、碰撞等都会带来流体机械能的损失。

进而加深对局部阻力损失的理解。

实测 2211221212[()][()]22je f p p h Z Z h ggαυαυγγ-=++-+++理论 212(1)e AA ζ'=-2．突然缩小采用四点法计算，下式中B 点为突缩点，4f B h -由34f h -换算得出，5fB h-由56f h -换算得出。

局部阻力分析实验

管道内的局部阻力实验报告一、实验目的：1.了解各种局部阻力的形成原因及影响状况。

2.掌握能量损失以及损失计算方法二、实验设备：压力测量计，管道，阀门三、实验原理：在实际的管路系统中，不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失，而且也存在有各种各样的其它管件，如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等，当流体流过这些管道的局部区域时，流速大小和方向被迫急剧地发生改变，因而出现流体质点的撞击，产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。

此时由于粘性的作用，流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换，从而阻碍着流体的运动。

这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失，其阻力称为局部阻力。

因此一般的管路系统中，既有沿程损失，又有局部损失。

四、局部损失的产生的原因及计算：一、产生局部损失的原因对于突然扩张的管道，由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 （）所示，而且由于流体惯性的作用，流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面，而是在拐角的尖点处离开了壁面，出现了一系列的旋涡。

进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张，直到 2 截面处流体充满了整个管截面。

在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用，使得一部分机械能不可逆的转换成热能，在流动过程中，不断地有微团被主流带走，同时也有微团补充到拐角区，这种流体微团的不断补充和带走，必然产生撞击、摩擦和质量交换，从而消耗一部分机械能。

另一方面，进入大管流体的流速必然重新分配，增加了流体的相对运动，并导致流体的进一步的摩擦和撞击。

局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。

图4.9（）给出了弯曲管道的流动。

由于管道弯曲，流线会发生弯曲，流体在受到向心力的作用下，管壁外侧的压力高于内侧的压力。

在管壁的外侧，压强先增加而后减小，同时内侧的压强先减小后增加，这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。

综上所述，碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。

当然在 1-2之间也存在沿程损失，一般来说，局部损失比沿程损失要大得多。

局部阻力损失实验报告解析

局部阻力损失实验前言：工农业生产的迅速发展, 使石油管路、给排水管路、机械液压管路等, 得到了越来越广泛的应用。

为了使管路的设计比较合理, 能满足生产实际的要求, 管路设计参数的确定显得更为重要。

管路在工作过程中存在沿程损失和局部阻力损失，合理确定阻力系数是使设计达到实际应用要求的关键。

例如，流体从小直径的管道流往大直径的管道, 由于流体有惯性, 它不可能按照管道的形状突然扩大, 而是离开小直径的管道后逐渐地扩大。

因此便在管壁拐角与主流束之间形成漩涡, 漩涡靠主流束带动着旋转, 主流束把能量传递给漩涡、漩涡又把得到的能量消耗在旋转中( 变成热而消散) 。

此外, 由于管道截面忽然变化所产生的流体冲击、碰撞等都会带来流体机械能的损失。

进而加深对局部阻力损失的理解。

三、实验原理写出局部阻力前后两断面的能量方程，根据推导条件，扣除沿程水头损失可得：1．突然扩大采用三点法计算，下式中12f h -由23f h -按流长比例换算得出。

实测 2211221212[()][()]22je f p p h Z Z h ggαυαυγγ-=++-+++21/2e je h gαυζ=理论 212(1)e AA ζ'=-2,12je eh gαυζ'=2．突然缩小采用四点法计算，下式中B 点为突缩点，4f B h -由34f h -换算得出，5fB h -由56f h-换算得出。

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$ 。

水力学实验报告

河海大学水利水电学院水利水电工程专业局部阻力实验报告局部阻力实验实验报告一、实验概述有压管道恒定流遇到管道边界的局部突变 → 流动分离形成剪切层 → 剪切层流动不稳定，引起流动结构的重新调整，并产生旋涡 → 平均流动能量转化成脉动能量，造成不可逆的能量耗散。

与沿程因摩擦造成的分布损失不同，这部分损失可以看成是集中损失在管道边界的突变处，每单位重量流体承担的这部分能量损失称为局部水头损失。

局部水头损失常用流速水头与一系数的乘积表示：22j v h gξ= 式中：ξ——局部水头损失系数，也叫做局部阻力系数。

系数ξ是流动形态与边界形状的函数，即ξ=f(Re ，边界形状)。

一般水流Re 数足够大时，可认为系数ξ不再随Re 数变化，而看作一常数。

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确定ξ值。

二、实验装置及实验方法（一）、实验设备及各部分名称如图所示：局部水头损失实验仪（二）、实验步骤1、对照实物了解仪器设备的使用方法和操作步骤，做好准备工作后，启动抽水机，打开进水开关，使水箱充水，并保持溢流状态，使水位恒定。

2、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。

3、核对设备编号，确认数据记录表上列出的断面管径等数据。

4、开启下游阀门，待水流恒定后，观察测管水头的变化，正确选择实验配件前后的量测断面，进行数据的量测，用体积法测量管道流量，并登录到数据记录表的相应位置。

5、改变阀门开度，待水流恒定后，重复上述步骤，并按序登录数据。

本实验要求做三个流量。

三、实验数据及分析实验数据见后面的列表excel 的计算实验分析：声明：由于在实验的过程中，我们小组的实验器材出现了问题，采取排气的措施后，部分测压管还存在问题。

由于本实验要求不画突然扩大的测压管水头线，所以，我们选取了测验管编号1、9、11、14、21、22、23、24、25、26的测压管作为计算标准。

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。

化工原理实验报告_阻力

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gu d L g p H f 22⋅⋅=∆-=λρ，（m ） (1) 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gu g p H f22'⋅=∆-=ζρ， (m) (2) 管路的总能量损失等于管路中所有以上两种阻力的加和∑∑+=∑'f f 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。