沿程水头损失实验
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验是一种评估流体运行损失的有效方法，广泛应用于流体力学和水力学的研究中。
它具有测量快捷、精度高的优点，在实验室中往往只需几分钟即可完成。
因此，本次实验旨在通过实验测试流体运行在涡街管道内沿程水头损失，记录下运行过程中所有相关数据，并通过分析得出结论。
本实验的实验装置及其参数如下：1.实验装置：涡街管道，涡街管道长度30 cm，内径2.5 cm；2.实验介质：重力引水管，水温20℃；3.实验参数：流量0.5L/S，沿程压力表示300mmH2O。
实验过程中，分别在涡街管道的端头和中间穿越处安装沿程压力计，以监测沿程压力变化情况，并将沿程压力数据和流量数据采集记录，以供实验分析。
实验结果如下：在实验过程中，随着流量的增加，沿程压力也随之增加，最终得到的结果与涡街管道理论分析结果接近，说明管道本身对流体的运动损失比较小，估计管道中沿程水头损失也会较小。
随着流量减小，沿程压力也会随之减小，最终结果依然较接近理论结果，说明管道本身运动损失的影响并不明显，并且沿程水头损失量也会较小。
结论：从实验结果来看，涡街管道中沿程水头损失量较小，受管道结构的影响不大。
本实验为我们提供了一种有效的方法来评估流体运行在管道内的沿程水头损失，实验结果满足数学模型的预期，表明实验结果可靠，是一项有效的实验研究。
本次实验揭示了流体运行在涡街管道内沿程水头损失状况，为实际项目设计提供了有用的参考信息。
流体力学实验沿程水头损失实验
流体力学实验沿程水头损失实验1、实验背景流体力学实验沿程水头损失实验，是检测管道内沿程水头损失的一种实验。
水头损失是指在流体穿越管道时，因管道内部阻力的影响而导致的水头的损失，有时也被称作“压降”、“水柱损失”或“支路损失”。
2、实验简介流体力学实验沿程水头损失实验，以水为试介质研究水力学系统中管段内部沿程水头损失情况。
实验中，试介质以恒定流量从原始口流进管段，然后在管段的各个流量节点处（一般为管段的头、中、尾端）测量出口水头，以计算各流量节点的沿程水头损失力学量。
3、实验装置实验装置由源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱组成。
在源池中放入水，流量计控制入口水流量，管道段1将水从源池传输至水头测量箱，通过水头测量箱测量出口水头，管道段2从水头测量箱传输至终端保持绝对空间关系；准确流量计用于控制入口水流量，并以L/s作为单位。
4、实验方法（1）连接实验装置：将源池、管道段1、管道段2、准确流量计及水头测量箱依正确方法接连，并安排管道段1和管道段2在上下水头测量箱之间的水管分布形状为等距、均匀曲线分布。
（2）进行实验：在管段中逐步增加流量，记录出口水头及入口流量，并计算管段沿程水头损失量。
控制流量的步进及时间间隔，根据实验要求调节，实验中流量控制最好以步进方式增加，以获得较大量程的测量结果。
（3）测量出口水头：采用水头测量箱测量出口水头，并及时记录出口水头，一般多次测量后取平均值，以真实反映出口水头。
（4）数据处理：根据测量的结果，绘制出管段入口流量-出口水头的曲线，拟合该曲线，确定各流量点沿程水头损失量。
5、实验结果探讨通过流体力学实验沿程水头损失实验可以获得管段内各流量点的沿程水头损失量，从而更客观地分析管道水力特性，为更精确地计算水力系统水头和流量，以及实施管段针对性设计提供支持。
沿程水头损失实验
沿程水头损失实验..
沿程水头损失实验是通过设计实验，测定水流通过水管、水槽等管道的沿程水头损失，以研究其中流体力学和输水技术问题的实验方法。
实验步骤：
1.准备实验仪器，包括水泵、流量计、压力计、水管、水槽等。
2.将实验仪器连接好，并预备好测量所需的参数，如水流量、
水管径等。
3.将水泵启动，调节流量和压力，使水流通过管道。
4.在测量各轮水头损失的同时，记录流量、压力等参数，以便
后续分析。
5.根据所得数据计算出各段水头损失的数值，并分析其原因。
实验注意事项：
1.实验中需要精确测量各项参数，如流量、压力等，以保证数
据的准确性。
2.水泵和管道等设备要保持良好的状态，以确保实验的稳定性
和精确性。
3.实验过程中需要注意安全问题，如防止水管爆裂等设备异常
情况的发生。
4.实验结束后要清理实验仪器，保持其干净整洁。
沿程水头损失 实验报告
沿程水头损失实验报告沿程水头损失实验报告引言：沿程水头损失是指水流在流动过程中由于各种因素的作用而导致能量损失的现象。
在工程设计和水力学研究中，准确估计和控制沿程水头损失对于保证工程安全和水资源的合理利用至关重要。
本实验旨在通过实际测量和分析，探究沿程水头损失的特点和影响因素，为相关领域的研究和应用提供参考。
实验装置与方法：本实验采用了一条直管道模型，模拟了实际工程中的水流情况。
实验装置包括进水管、直管道和出水管，通过调节流量控制阀来控制水流的速度。
实验中使用了压力传感器和流量计等仪器设备，对水流的压力和流速进行了测量。
实验过程与结果：首先，我们设置了不同的流量条件，分别测量了不同位置处的水流压力和流速。
通过实验数据的分析，我们得到了沿程水头损失的变化规律。
结果表明，在相同流量条件下，沿程水头损失随着流动距离的增加而逐渐增大。
这是因为水流在通过直管道时，受到了阻力、摩擦和弯曲等因素的影响，从而导致了能量的损失。
同时，我们还发现水头损失的增加速度随着流量的增加而加快，这意味着在高流量条件下，沿程水头损失更为显著。
进一步分析发现，沿程水头损失还受到管道粗糙度、流速和管道长度等因素的影响。
实验中我们通过改变管道的材质和长度，以及调节流量控制阀来模拟不同工程条件下的水头损失情况。
结果表明，管道的粗糙度越大，水头损失越明显；管道长度的增加也会导致水头损失的增加。
此外，流速的变化对水头损失的影响较为复杂，低流速时水头损失较小，但过高的流速同样会导致能量的损失。
讨论与结论：通过本次实验，我们对沿程水头损失的特点和影响因素有了初步的认识。
实验结果表明，沿程水头损失是一个复杂的现象，受到多种因素的综合影响。
在实际工程中，我们应该根据具体情况，综合考虑各种因素，并采取相应的措施来减小水头损失，提高水流的利用效率。
总之，沿程水头损失是水力学研究和工程设计中的一个重要问题。
本实验通过实际测量和分析，揭示了水头损失的变化规律和影响因素，为相关领域的研究和应用提供了参考。
《工程流体力学》沿程水头损失与平均流速的关系实验
《工程流体力学》沿程水头损失与平均流速的关系实验
【实验目的】
验证沿程水头损失与平均流速的关系。
【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】
对沿程阻力两测点的断面列伯努利方程
w
h g u a pg P Z g u a pg P Z +++=++2//2//2
2
11112222
因实验管段水平，且为均匀流动：f w h h u u d d Z Z ====∴;;;212121
得：h pg P pg P h f ∆=-=//21，本式中： w h 为测压管水头差即为沿程水头损失。
由此式求得沿程水头损失，同时根据实测流量计算平均流速u ，将所得w h ，u 数据点绘在对数坐标纸上，就可确定沿程水头损失与流速的关系。
【实验内容】
测定沿程水头损失h ∆及其对应平均流速，绘制lghf-lgu 关系曲线。
【实验步骤】
（1）开启调节阀门，读出测压计水面差； （2）用体积法测量流量，并计算出平均流速；
（3）将实验的w h 与计算得出的u 值标入对数坐标纸内，绘出lghf-lgu 关系曲线； （4）调节阀门逐次由大到小，共测定8次；
【实验数据记录】
仪器常数：d= cm, A= cm2 L= m, t= ℃
表 3-1 沿程水头损失及平均流速记录表。
紊流的沿程水头损失
紊流粗糙区：Re*>70， δ’＜ 0.17ks， λ=λ(ks/d)
四、工业管道和柯列勃洛克Colebrook公式
1、工业管道的当量粗糙高度 人工粗糙管和工业管道有很大差异，尼古拉兹半
经验公式能否用于实际工业管道?
❖工业管道粗糙特点:
粗糙高度随机(有大有小),形状各异,疏密不定,排 列随机
❖人工粗糙管特点:
ks 3.7d
1 2 lg Re
2.51
1 2 lg 3.7d
ks
该公式不仅适用于工业管道紊流过渡区，且可用于 紊流全部三个阻力区，故称为紊流的综合公式。
该公式适用范围广，与工业管道实验结果符合良好， 被广泛应用。
1944年美国工程师莫迪以柯列勃洛克公式 为基础，绘出工业管道沿程阻力系数曲线图
2.51
2、尼古拉兹粗糙管公式13.来自d2 lgks
3、尼古拉兹曲线紊流阻力区的判别
' 11.6
v
ks
'
1 11.6
vks
1 11.6
Re
紊流光滑区：0＜Re*≤5， δ’≥2.3ks， λ=λ(Re)
紊流过渡区：5＜Re*≤70， 0.17ks≤δ’＜2.3 ks， λ=λ(Re, ks/d)
粗糙高度ks一定(筛分后的沙粒直径相同),排列 整齐,疏密均匀
❖紊流光滑区 两者虽然粗糙不同，但都为粘性底层掩盖，对紊流核
心无影响。尼古拉兹光滑管公式适用于工业管道
❖紊流粗糙区 两者的粗糙突起，都几乎完全突入紊流核心，λ 变
化规律相同，尼古拉兹粗糙管公式有可能用于工业管道
❖紊流过渡区 两者λ 的变化规律相差较大——尼古拉兹过渡区的实验 资料对工业管道不适用
形式简单，计算方便。在Re＜1O5范围内，有较
沿程水头损失实验报告
2.沿程水头损失实验一、实验目的1．通过实验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 ～-lgv 曲线；2．掌握管流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Re-λ关系值与莫迪图对比，提高实验成果分析能力。
二、实验原理对于圆管稳定流动，达西公式给出：gv d L h f 22⋅⋅=λ 对于给定管径、管长的圆管稳定流，由达西公式可得：22522228422Qh K Qh Lgd d Q L gdh Lvgdh f f f f ⨯=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππλ式中：Lgd K 852π=对水平安装的等直径圆管，由能量方程可得：γ21P P h f -=对于指示液，被测液体均为水的U 形管压差计，有：2121h h P P h f -=-=γ式中h f ——测定管段L 的沿程水头损失，cmH 2Oγ——实验水温和大气压力下的水容重三、实验装置1.沿程水头损失实验装置1套，结构示意如图1所示2.秒表1块3.温度计1支4.管径d=1.0cm 。
图1 沿程水头损失实验装置示意图1.水箱（内置潜水泵）2.供水管3.电器插座4.`流回水管5. 整流栅板6. 溢流板7.水箱8. 测压嘴9.实验管道10.差压计11.调节阀门12.调整及计量水箱13.回水管14.实验桌 15旁通管阀门 16 进水阀门本装置有下水箱、自循环水泵、供水阀、稳压水箱、实验管道、流量调节阀，计量水箱、回水管、压差计等组成。
实验时应将管道、胶管及压差计内的空气排出，接通电源水泵启动，开启供水阀，逐次开大流量调节阀，调整两个阀门开度。
每次调节流量时，均需稳定2-3分钟，流量愈小，稳定时间愈长；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。
四、实验步骤1.对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理，记录有关常数管道内径d ，测量管段长度L ，水箱长a 和宽b ；2.检查储水箱水位（不够高时冲水），旁通阀是否已关闭；3.接通电源，启动水泵，全开进水阀16，水泵自动开启供水，保持溢流板有稍许溢流。
沿程水头损失实验
沿程水头损失实验一、实验目的要求1、加深了解园管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制l h V曲线；g~lgf2、掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法；R关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成3、将测得的~e果分析能力。
二、实验装置本实验的装置如图8.1所示。
图8.1 自循环沿程水头损失实验装置示意图1自循环高压恒定自动供水器；2.实验台；3.回水管；4.水压差计；5.测压计；6.实验管道；7.电子量测仪；8.滑动测量尺； 9.测压点；10.实验流量调节阀； 11.供水管与供水阀； 12.旁通管与旁通阀；13.稳压筒；沿程损失实验装置主要由实验平台部分，实验管路和压差测量系统三部分构成。
实验平台部分为管路系统提供压力补偿式恒定水头，由自动水泵与稳压器、旁通管与旁通阀、储水箱等组成。
实验管路由内径为d，长度为l的均匀不锈钢管构成，其具体数值标示于实验装置水箱正面，上边布置2个测压点。
第三部分压差测量系统由二组并列压差测量装置组成—测压计和电测仪，根据压差大小不同，分别使用不同测量系统，两套系统是并列并独立关系，都是测量两个测点间的压差，小压差用压差计测量，大压差用电测仪测量。
电测仪量程大，测量小压差精度不够，这点要注意，尽可能用压差计多测些点，直到超出压差计测量量程，再改用电测仪。
下边把几个主要部件功用特征说一下。
1．自动水泵与稳压器自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。
压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。
为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
2．旁通管与旁通阀由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动。
为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出），通过分流可使水泵持续稳定运行。
沿程水头损失实验
五、实验结果与计算
d= mm L= m
序 号
h3 h4 △h V Q ν λ t（s） （c （c （c （c （c （c m3/ m/s） m） m） m） m3） s）
Re
1
六、思考题
• 1.绘制沿程阻力系数与雷诺数的关系曲线，
沿程阻力系数随Re的变化曲线可分为几个 区？每个区有什么特点？ • 2.测量实验管段的测压管水头之差为什么是 沿程水头损失，如果实验管道倾斜安装， 测压管的读数差是否还是沿程水头损失？ • 3.影响沿程阻力系数的因素有哪些？
p2 z 2 l v2 d 2g
2gd h f l v2
沿程阻力系数在层流时只与雷诺数有关，而在紊流时则 与雷诺数、管壁粗糙度有关。当实验管路粗糙度保持不变时， 可得出该管的沿程阻力系数与雷诺数的关系曲线。
• 三、实验仪器与装置 • 沿程阻力系数实验装置为多功能水力实验
因此对通过一等直径管道中的恒定水流， 在任意两过水断面上写能量方程，可得： • 同时，沿程水头损失的计算公式为：
hf p1 z1 p2 z2
• 则沿程水头损失系数λ为：
hf
l v2 d 2g
p1 z 1
沿程阻力系数测定实验
一、实验目的与要求
• 1.了解沿程水头损失的概念，掌握测定管道
沿程阻力系数的方法，进一步理解能量方 程； • 2.掌握影响沿程阻力系数的因素； • 3.掌握沿程阻力系数随雷诺数的变化规律； • 4.绘制沿程阻力系数与雷诺数的对数关系曲 线。
二、实验原理 • 本实验所采用的管路是水平放置且等直径，
台，如图1所示。
沿程水头损失实验
沿程水头损失实验前言：确定沿程水头损失，首先得弄清沿程阻力系数的变化规律。
1933年尼古拉兹采用不同粒径的人工粗砂粘于管道内壁模拟粗糙的方法进行了一系列管道实验，得出了管道沿程阻力系数变化的一般规律。
（1）雷诺数Re<2000 时，水流为层流，λ与Re 呈倒数关系，且λ=64/Re. （2）2000<Re<4000 时，层流向紊流过渡，Re 为λ的主要影响因素.（3）Re>4000 时，水流处于紊流状态：（a ）当Re 较小时，由于粘性底层较厚，从而掩盖了圆管内壁粗糙度，流动处于紊流光滑区，λ只与Re 有关，即λ=f （Re ）；（b ）当Re 很大时，管壁糙面凸起完全深入管内紊流流核，沿程阻力主要受水流流经管壁糙面凸起时形成的小旋涡影响，流动处于紊流粗糙区，λ 由相对粗糙度Δ/R （R 为水力半径，下同）决定，λ=f （Δ/ d ）；（c ）当Re 介于紊流光滑区与粗糙区之间时，λ 由Re 和Δ/d 共同决定，流动处于紊流过渡粗糙区，λ=f （Δ/d ，Re ）。
1937 年泰科斯达在人工加糙明渠中进行了沿程阻力实验，得出了与尼古拉兹实验相似的论，说明管流和明渠流具有相同的变化规律.为满足工程实际应用的需要，人们通过实验总结出许多经验或半经验公式λ 如适用于紊流光滑区的布拉修斯公式，适用于过渡粗糙区的柯—怀公式，适用于紊流光滑区的尼古拉兹经验公式，莫迪图经验公式，本实验采用莫迪图经验公式进行对比分析。
摘要：本次实验内容有，测量沿程阻力系数λ，通过与莫迪图对比分析其合理性，提高实验成果分析能力；绘制lg lg f h V -曲线，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。
实验原理由达西公式22f L V h d g λ= 得2222221(/)4f f fgdh gdh h d Q KL L Q πλυ===25/8K gd L π=其中h f 为水头损失，λ为沿程阻力系数，L 为管道长度、d 为管道内径，V为平均流速，另由能量方程对水平等直径圆管可得12()/f h p p h γ=-=∆△h 为测压管的液面高差 实验装置实验方法与步骤准备Ⅰ 对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理；记录有关实验常数：工作管内径d 和实验管长L 。
实验二沿程水头损失量测实验
实验二沿程水头损失量测实验实验二沿程水头损失量测实验对于一段固定长度的管道运行有一定流速的流体而言，沿程水头损失量测实验就是一种研究和测量流体沿着管道系统沿程水头损失特性的实验。
沿程水头损失就是流体在流经管道系统的过程中，每经过一个单位管长的距离，即使恒定的流速不变，仍然损失水头。
一般而言，对水头损失的实验有两大类：一类是水力学实验室实验，通过大型仿真实验，使用一定尺寸、形状和流量的模型管道来研究水头损失特性；另一类是真实水系统实验，研究不同水头到达管路和设备时水头损失的量化特征，以及水头损失对设计参数的影响，也就是沿程水头损失量测实验。
沿程水头损失量测实验的步骤主要包括准备实验材料、实验设备的安装、设备的调试、收集实验数据和绘制结果等等：一、准备实验材料：主要是水力学实验室的实验设备和材料，包括测量仪器、Deflector tube（喷注缸）和测量水池等。
二、实验设备的安装：根据实验原理设计管路，将测量仪器和喷注缸以及水池安装到管道中，确保实验设备的稳定安装。
三、设备的调试：包括校正流量计，设置恒定流量，向测量水池加入恒定量的水分，以调节测量所需的恒定流量，调节流量传感器的灵敏度，和调节测量控制装置的输出是否合适等等。
四、收集实验数据：开始进行流量测量，逐点收集实验数据，并持续收集多个点，以获取足够的数据。
五、绘制结果图：将收集到的实验数据画出更弗拉格纳（Frances）图，并根据实验结果，对水头损失做出分析。
实验结果中常用的水头损失量参数有水力学压头损失系数（K）、水头损失系数（Cv）、水头损失减提率（KL）等，它们都是流体沿着管道系统沿程水头损失的直观反映，可以用来评价沿程水头的数量，以及比较不同的管道系统对水头损失量的影响等。
沿程水头损失量测实验是求解流体沿管道系统沿程水头损失量特性的重要实验课题，实验可以帮助设计者了解管道系统沿程水头损失量的大小，从而更好地设计管道系统的安装和操作参数，以达到更好的运行效果。
沿程水头损失实验报告数据
沿程水头损失实验报告数据沿程水头损失实验是水力学中常用的实验方法，被用于对管径和高程曲线计算沿程水头损失。
本文具体报告了按照所提供规范实施沿程水头损失实验的详细情况，以及其结果。
实验前准备：本次实验所使用的设备主要有水压计、水表、吸水流量计和自由流水管等。
实验分为三步进行：恒定流量测定实验、测量沿程水头损失实验、多段测量沿程水头损失实验。
每步实验皆持续6h，共完成18小时实验。
流量断面示意图如下所示。
实验中，我们先以较慢的流量、可调速度推动水泵，通过部分控制水管上端风阀，调节待测管道内流速，以测量出管道内物理参数。
然后，用水压计对管道多处进行水压测量，一段段地完成沿程水头损失的测量工作。
实验数据如下所示：
节点高程(m) 沿程水头损失(m)
P1 0.0 <0.09
P2 2.2 <0.075
P3 4.4 0.089
P4 6.6 0.088
P5 8.8 <0.090
实验结果表明，沿程水头损失一般较小，表示水管内物理参数变化不太大，流量分布均衡。
总之，本次沿程水头损失实验取得了良好的结果，可作为管径和高程曲线计算沿程水头损失的参考。
另外，分析报告中还根据实验结论提出了改进设计建议，如采用高效水泵，采用最新技术，分析流线，改善水位计等等，以期提高管道内的流量稳定性，减少流量的波动，降低水头的损失。
通过这次沿程水头损失实验，我们可以得出结论，该实验工作取得了良好的结果，可提供有效的决策依据，帮助客户准确评估工程问题所需要采取的措施。
同时，本次实验也为后续相似实验提供了一定的参考价值，可供他人查阅、研究和参考。
沿程水头损失
供水而造成的压力波动等影响，水泵的供水是先
进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
(2) 旁通管与旁通阀。由于供水泵设有压力
自动限制开关，在供小流量时因压力过高，水泵
可能出现断续关闭的现象，为此设有旁通管与旁
通阀13，在小流量实验时，通过旁通管分流可使
水泵持续稳定运行。
谢 谢!
m=
。将从图上求得的m值与已知各流
2 −1
区的m值进行比较验证。
(3)完成设计性实验。
六、分析思考题
1、为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？
实验管道安装成向下倾斜，是否影响实验结果？
2、据实测m值判别本实验的流区。
3、实际工程中钢管内的流动，大多为光滑湍
流或湍流过渡区，而水电站泻洪洞的流动，大多
1）称重法或量体积法是在某一固定的时段内，
计量流过水流的重量或体积，进而得出单位时间
内流过的流体量，是依据流量定义的测量方法。
本实验及后述各实验的测流量方法常用称重法或
量体积法，用秒表计时，用电子称称重，小流量
时，也可用量筒测量流体体积。为保证测量精度，
一般要求计时大于15~20秒。
2）压差计连接管排气与压差计补气。启动水
为湍流阻力平方区，其原因何在？
4、管道的当量粗糙度如何测得？
5、本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析
其原定要待水流恒定后，才
能量测数据。
2. 两个以上同学参加量测实验，读
测压管高程、掌握阀门、测量流量的同
学要相互配合。
3. 注意爱护秒表等仪器设备。
4. 实验结束后，将上游阀门关闭。
6. 减小阀门开度，重复上述步骤，并按序登录
沿程水头损失实验..
沿程水头损失实验..
沿程水头损失实验是十分重要的实验，它能帮助科学家和工程师深入了解水流在管道或其它结构物中的流动行为。
这个实验可以帮助我们准确地测量水流系统中的水头损失，从而更好地了解水力学原理，并能够更有效地设计水力结构物。
实验流程：
1.准备实验设备--实验的基本设备有测试计量罐，释放罐，测量管，连接管和夹紧螺丝。
2.准备液体--在进行实验前，在测试计量罐中加满水。
3.安装并组装测试设备—将实验设备安装好，把测试计量罐下方装上释放罐，再把测量管安装到水管上，在释放罐和测量管之间连接一根管。
4.测量流量和水头损失--把实验设备调节到想检测的流量，然后使用流量测量仪器测量释放罐上的流量和测量管上的水头损失，从而计算出水头损失和流量之间的关系。
5.记录结果--根据实验结果，用网格纸记录实验结果，然后将其作为参考，用曲线图表示出来。
这个实验能够帮助我们更准确地研究水流在管道中的水头损失，从而对水力学模型有更深入的理解，为设计水力结构提供参考。
重大流体力学实验5(沿程水头损失)
1）关闭压差计连通管上的止水夹，全开流量调节阀，15秒时间测算流量、测读电测仪读数、测量水体的温度。
2）逐步关小循环水泵上的旁通阀，使电测仪读数第一次递增150cm，第二次关闭，分别记录相应数据。
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)
沿程水头损失与沿程阻力系数计算表
序号
体积V/
时间t/s
371.14
27.4
0.00850
30000
103
7
1816
7.2
252.2
664.79
27.9
0.00840
55000
283
8
1534
4.8
319.6
842.46
28.5
0.00829
71000
407
六、实验结果及分析
流量Q/( /s)
流速v/(cm/s)
水温T/
黏度 /(c /s)
雷诺数Re
压差计读数
沿程水头损失 /cm
沿程阻力系数
Re<2000 =64/Re
1
460
180
2.56
6.75
24.8
0.009
520
23.6
23.3
0.3
0.12
2
808
180
4.49
11.84
25.9
0.00898
916
23.7
23.1
4、分析沿程阻力系数与雷诺数 的关系。
二、实验原理
两过流断面之间的总水头损失等于沿程损失，等于两断面的测压管水头差。 ，有压圆管流的沿程水头损失计算公式变为：
在层流运动中，沿程阻力系数为：
沿程水头损失实验报告
沿程水头损失实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，探究沿程水头损失的特点和规律，加深对流体力学中水头损失的理解，并提高实验操作技能。
二、实验原理。
沿程水头损失是指流体在管道中流动过程中由于摩擦力和局部阻力等因素导致的水头损失。
根据伯努利方程，流体在不同位置的水头损失可表示为Δh=ΣhL，其中Δh为总水头损失，ΣhL为各种损失的总和。
在实际管道中，水头损失主要包括摩擦损失、局部阻力损失和突然扩大或收缩处的损失。
三、实验仪器和设备。
1. 水泵。
2. 直径不同的管道。
3. 流量计。
4. 压力表。
5. 水桶。
6. 水尺。
7. 实验台架。
四、实验步骤。
1. 将水泵接通电源，使其工作正常。
2. 将流量计、压力表等设备连接到管道上。
3. 打开水泵，调节流量，记录不同流速下的压力和水位。
4. 根据实验数据计算不同位置的水头损失。
5. 对实验数据进行分析和总结。
五、实验数据及结果。
通过实验测得不同流速下的压力和水位数据，根据实验数据计算得到不同位置的水头损失。
实验结果表明，在管道内部摩擦力较大的地方，水头损失较大；而在突然扩大或收缩处，水头损失也较为显著。
实验数据与理论计算结果基本吻合，验证了水头损失的特点和规律。
六、实验分析。
通过本次实验，我们深刻认识到了沿程水头损失的特点和规律。
在实际工程中，合理减小水头损失对于提高管道输送效率至关重要。
因此，我们需要在设计和施工中充分考虑水头损失的影响因素，采取有效措施减小水头损失，确保管道运行的稳定和高效。
七、实验总结。
本次实验通过实际操作，深入探究了沿程水头损失的特点和规律，加深了对流体力学中水头损失的理解。
通过实验数据的分析和计算，验证了水头损失的影响因素和计算方法。
在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高实验操作技能，加深对流体力学理论知识的理解，为工程实践提供坚实的理论基础和技术支持。
八、参考文献。
1. 《流体力学》，朱光华，清华大学出版社。
2. 《流体力学实验指导》，李强，北京大学出版社。
最新实验报告：管路沿程水头损失实验
最新实验报告：管路沿程水头损失实验
实验目的：
本实验旨在研究管路系统中水流沿程水头损失的规律，验证达西-韦斯
巴赫方程，并探讨不同管径、流速和管道材料对沿程水头损失的影响。
实验设备：
1. 稳态水流装置一套，包括不同管径的管道、流量计、压力传感器等。
2. 水泵，用于提供稳定的水流。
3. 数据采集系统，用于记录压力和流量数据。
4. 直尺，用于测量管道长度。
5. 计时器，用于测量水流通过特定距离的时间。
实验方法：
1. 根据实验要求选择合适的管道，并安装好流量计和压力传感器。
2. 开启水泵，调节至预定流速，使水流通过管道。
3. 使用数据采集系统记录不同管道长度下的压力和流量数据。
4. 重复实验，改变流速和管道直径，收集多组数据。
实验结果：
1. 通过实验数据，绘制出沿程水头损失与管道长度的关系图。
2. 利用达西-韦斯巴赫方程计算理论值，并与实验数据进行比较，分
析误差来源。
3. 分析不同管径、流速对沿程水头损失的影响，得出相关性结论。
4. 探讨管道材料对水头损失的影响，对比不同材料管道的实验结果。
实验结论：
实验结果表明，沿程水头损失与管道长度、流速和管径有关。
通过对
比实验数据和理论计算，验证了达西-韦斯巴赫方程的适用性。
此外，
实验还发现，管道材料的粗糙度对沿程水头损失有显著影响。
通过本次实验，可以为管路设计和水力计算提供参考依据。
沿程水头损失实验报告
沿程水头损失实验报告沿程水头损失实验报告引言：沿程水头损失是指水流在河道或管道中流动过程中由于摩擦、扩散等原因而损失的能量。
对于水力工程设计和水资源管理来说，准确测定和计算沿程水头损失至关重要。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，探究沿程水头损失的特点和影响因素。
实验设备和方法：本次实验使用了一条模拟河道和一台流量计。
实验过程如下：1. 将流量计安装在模拟河道的起点，并校准流量计，确保测量结果准确可靠。
2. 在模拟河道的不同位置设置测点，并测量每个测点处的水位和流量。
3. 根据实测数据，计算出每个测点处的水头。
实验结果与分析：通过实验测量和数据分析，我们得到了以下结果：1. 沿程水头损失随着流动距离的增加而逐渐增大。
这是由于水流在河道或管道中摩擦阻力的存在，使得水流的动能逐渐转化为内能而损失掉。
2. 沿程水头损失与水流的流速和管道材料有关。
在相同流速下，不同材料的管道会产生不同的摩擦阻力，从而导致不同程度的水头损失。
3. 沿程水头损失还与河道或管道的形状和横截面积有关。
当河道或管道的横截面积变化较大时，水流的速度和压力也会发生变化，从而导致水头损失的增加。
4. 沿程水头损失还与流量的大小有关。
在相同河道或管道条件下，流量越大，摩擦阻力越大，水头损失也就越大。
结论：通过本次实验，我们深入了解了沿程水头损失的特点和影响因素。
在实际水力工程设计中，准确测定和计算沿程水头损失对于保证工程的安全运行和有效利用水资源至关重要。
因此，我们应该根据实际情况选择合适的计算方法和模型，以减小水头损失，提高水力工程的效益。
进一步研究：虽然本实验对沿程水头损失进行了初步的探究，但仍有许多方面可以进一步研究。
例如，可以通过改变河道或管道的形状、材料和横截面积，来研究它们对水头损失的影响。
同时，可以探究不同流量下的水头损失规律，并与理论模型进行比较，以验证模型的准确性和适用性。
结语：沿程水头损失是水力工程中一个重要的问题，对于保证工程的安全运行和有效利用水资源具有重要意义。
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§3-4 沿程水头损失实验
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~曲线； 2掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法； 3将测得的~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、实验装置
本实验的装置如图4．1所示。
图4．1自循环沿程水头损失实验装置图
1．自循环高压恒定全自动供水器；2．实验台；3．回水管；4．水压差计；5．测压计；6．实验管道；7．电子量测仪；8．滑动测量尺；9．测压点；10．实验流量调节阀；11．供水管与供水阀；12．旁通管与旁通阀；13．稳压管。
根据压差测法不同，有两种型式：
形式 I 压差计测压差。
低压差仍用水压差计量测；高压差用水银多管式压差计量测。
装置简图如图4．1所示。
形式 II 电子量测仪测压差。
低压差仍用水压差计量测；而高压差用电子量测仪（简称电测仪）量测。
与型式I 比较，该型唯一不同在于水银多管式压差计被电测仪（图4．2）所取代。
本实验装置配备有：
1．自动水泵与稳压器
自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳牙器等组成。
压f h lg υlg e R
λ
力超高时能自动停机，过低时能自动开机。
为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。
图4．2
1．压力传感器；2．排气旋钮；3．连通管；4．主机
2．旁通管与旁通阀
由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停，从而造成供水压力的较大波动。
为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管（图中未标出），通过分流可使水泵持续稳定运行。
旁通管中设有调压分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小（分流量减小）而增大。
实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。
3．稳压筒
为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水（不满顶）之密封立筒构成。
电测仪
由压力传感器和主机两部分组成。
经由连通管将其接入测点（图4．2）。
压差读数（以厘米水柱为单位）通过主机显示。
三、实验原理
由达西公式
得
（7．1）
另由能量方程对水平等直径圆管可得
（7．2）
压差可用压差计或电测。
四、实验方法与步骤
准备I
对照装置图和说明，搞清各组成部件的名称、作用及其工作原理；检查蓄水箱水位g d L h f 22
υλ=2222)/4(212Q h K Q d L gdh L gdh f f f ===
πυλL gd K 852π=γ)(21p p h f -=
是否够高及旁通阀12是否已关闭。
否则予以补充水并关闭阀门；记录有关实验常数：工作管内径和实验管长（标志于蓄水箱）。
准备 II 启动水泵。
本供水装置采用的是自动水泵，接通电源，全开阀12，打开供水阀11，水泵自动开启供水。
准备 III 调通量测系统。
夹紧水压计止水夹，打开出水阀10和进水阀11（逆钟向），关闭旁通阀12（顺钟向），启动水泵排除管道中的气体。
全开阀12，关闭阀10，松开水压计止水夹，并旋松水压计之旋塞，排除水压计中的气体。
随后，关阀11，开阀10，使水压计的液面降至标尺零指示附近，即旋紧。
再开启阀11并立即关闭阀10，稍候片刻检查水压计是否齐平，如不平则需重调。
水压计齐平时，则可旋开电测仪排气旋扭，对电测仪的连接水管通水、排气，并将电测仪调至“000”显示。
实验装置通水排气后，即可进行实验测量。
在阀12、阀11全开的前提下，逐次开大出水阀10，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；测流时间不小于8~10秒；测流量的同时，需测记水压计（或电测仪）、温度计（温度表应挂在水箱中）等读数：
层流段：应在水压计~（夏季）[~（冬季）]量程范围内，测记3~5组数据。
紊流段：夹紧水压计止水夹，开大流量，用电测仪记录
值，每次增量可按~递加，直至测出最大的
值。
阀的操作次序是当阀11、阀10开至最大后，逐渐关阀12，直至显示最大值。
结束实验前，应全开阀12，关闭阀10，检查水压计与电测仪是否指示为零，若均为零，则关闭阀11，切断电源。
否则，表明压力计已进气，需重做实验。
五、实验成果及要求：
1．有关常数 实验装置台号No.
圆管直径，量测段长度 85。
2．记录及计算（见表4．1表）。
3．绘图分析，绘制
~曲线，并确定指数关系值的大小。
在厘米纸上以为横坐标，以为纵坐标，点绘所测的
~关系曲线，根据具体情况连成一段或几段直线。
求厘米纸上直线的斜率
d L 1F 1F h ∆O mmH
220h ∆O mmH 230f h h ∆O cmH 2100f h f h =d cm =L cm υlg f h lg m υlg f h lg υlg f h lg 121
2lg lg lg lg υυ--=f f h h m
将从图上求得的值与已知各流区的值（即层流，光滑管流区，粗糙管紊流，紊流过渡区）进行比较，确定流区。
六、实验分析与讨论
为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影响实验成果？ 据实测值判别本实验的流区。
实际工程中钢管中的流动，大多为光滑紊流或紊流过渡区，而水电站泄洪洞的流动，大多为紊流阻力平方区，其原因何在？
管道的当量粗糙度如何测得？
本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。
m m 1=m 75.1=m 0.2=m 0.275.1<<m m。