流动规律的数据处理

1.数据处理结果表实

验编号1处平均

速度

/(m/s)

2处平均

速度

/(m/s)

h1到h3

的压头

损失/(m

水柱)

h3和h4

的读数

差/(Pa)

h4到h5

的压头

损失/(m

水柱)

最大速度

V c/(m/s)

雷诺常数

Re

阻力系

数λ

1 ————————

2 0.078687 0.491308 0.006 0.700 0.001 0.14000 2343.085 95.0925

3 0.1179523 0.736962 0.01 0.702 0.001 0.14000 3514.628 42.2633

4 0.1572697 0.962462 0.012 0.707 0.001 0.24249 4686.170 23.7731

5 0.1965872 1.212207 0.018 0.708 0.001 0.28000 5857.713 15.2148

6 0.235904

7 1.473923 0.023 0.714 0.002 0.28000 7029.256 10.565

7 0.2752221 1.759019 0.034 0.718 0.003 0.34293 8200.798 7.76266

8 0.3145396 2.014481 0.043 0.725 0.003 0.44272 9372.341 5.94328

9 0.3538570 2.250425 0.05 0.729 0.003 0.484974 10543.884 4.69593

10 0.3931745 2.488249 0.06 0.736 0.005 0.5772348 11715.426 3.80370

11 0.4324919 2.770243 0.074 0.741 0.007 0.5939697 12886.969 3.14355

2. h1和h2的分析

利用v1d12=v2d22来验证连续性方程，就可验证连续性方程（d1=30mm，d2=15mm）。

试验编号v1(m/s)v2(m/s)v1d12×10-4v2d22×10-4v1d12/v2d22

1 —————

2 0.078687 0.491308 0.70818 1.10544 0.64063

3 0.1179523 0.736962 1.06157 1.65816 0.64021

4 0.1572697 0.962462 1.41543 2.16554 0.65362

5 0.1965872 1.212207 1.76928 2.72747 0.64869

6 0.235904

7 1.473923 2.12314 3.31633 0.64021

7 0.2752221 1.759019 2.47700 3.95779 0.62585

8 0.3145396 2.014481 2.83086 4.53258 0.62456

9 0.3538570 2.250425 3.18471 5.06345 0.62896

10 0.3931745 2.488249 3.53857 5.59856 0.63205

11 0.4324919 2.770243 3.89243 6.23305 0.62448

结果分析：连续性方程反映的是理想情况下流体的定态流动，由于实验中流体的黏性以及与管壁的摩擦不可忽略，实验存在误差。因此，图1 的斜率大于1，即实际情况下v1d12不等于v2d22。

3.h1和h3的分析

结果分析：由图2可以看出，随转子流量计流量的增大，读数差越来越明显。h1和h3的读数差说明经过节流管会产生阻力损失，且流量越大，读数差越明显，阻力损失也越大。

4.h3和h4的分析

结果分析：h3和h4的读数差说明由于受弯头和转子流量计及位能等局部阻力的影响，可以导致压头损失。且流量越大，读数差越明显。

5.h4和h5的分析

结果分析：由曲线图可得，湍流情况下，摩擦阻力系数随雷诺数的增大而减小。

结果分析：h 4和h 5的读数差说明有直管阻力的存在，直管阻力是由于内摩擦力的存在，并且管中有污垢，这样也会有部分能量的损失，对实验测定的结果也会产生误差。

6.h 5和h 6的分析

注：表中V 即V 1。

结果分析：

①理论教学中的规律：层流情况下管中心处的最大流速是管截面各点速度平均值的2倍；湍流情况下管中心处的最大流速是管截面各点速度平均值的1.25倍。 ②由实验结果分析可知：实验所得的湍流情况下管中心处的最大流速大于管截面各点速度平均值的1.25倍，因此，流体流动时存在直管阻力与局部阻力。

试验编号

雷诺数Re

平均流速v （m/s ） 最大流速v c （m/s ）

V c /v 1 2343.085 0.078687 0.14000 1.77920 2 3514.628 0.1179523 0.14000 1.18692 3 4686.170 0.1572697 0.24249 1.54187 4 5857.713 0.1965872 0.28000 1.42430 5 7029.256 0.2359047 0.28000 1.18692 6 8200.798 0.2752221 0.34293 1.24601 7 9372.341 0.3145396 0.44272 1.40752 8 10543.884 0.3538570 0.48497 1.37054 9 11715.426 0.3931745 0.57723 1.46814 10 12886.969 0.4324919 0.59397 1.37337 11

2343.085

0.078687

0.14000

1.77920