流体流动阻力测定(整理好)
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。
流体流动阻力的测定实验
流体流动阻力的测定实验一、实验内容1.测定流体在特定的材质和ξ/d 的直管中流动时的阻力摩擦系数λ, 并确定λ和Re 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. 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组织方法。
2．测定流体流经直管的摩擦阻力和流经管件或阀门的局部阻力, 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、实验原理流体通过由直管和阀门组成的管路系统时, 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 流体流动过程是一个多参数过程, 。
由因次分析法, 从诸多影响流体流动的因素中组合流体流经管件时的阻力损失可用下式表示:⎥⎦⎤⎢⎣⎡ξμρ=ρ∆d ,du ,d l F u P 2 λ=Ψ（Re, ε/d ） 雷诺准数μρdue =R ;22u d l Ph f ⋅⋅=∆=λρ只要找出λ、ξ就可计算出流体在管道内流动时的能量损失。
g P Hg )R(ρρ-=∆易知, 直管摩擦系数λ仅与Re 和 有关。
因此, 只要在实验室规模的装置上, 用水做实验物系, 进行试验, 确定λ与Re 和 的关系, 然后计算画图即可。
2.局部阻力局部阻力可以用当量长度法或局部阻力系数法来表示, 本实验用局部阻力系数法来表示, 即流体通过某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数来表示, 用公式表示:一般情况下, 由于管件和阀门的材料及加工精度不完全相同, 每一制造厂及每一批产品的阻力系数是不尽相同的。
四、实验设计由和知, 当实验装置确定后, 只要改变管路中流体流速u及流量V, 测定相应的直管阻力压差ΔP1和局部阻力压差ΔP2, 就能通过计算得到一系列的λ和ξ的值以及相应的Re的值,【原始数据】在实验中, 我们要测的原始数据有流量V, 用来计算直管阻力压差ΔP1和局部阻力压差ΔP2的U型压差计的左右两边水银柱高度, 流体的温度t（据此确定ρ和μ）, 还有管路的直径d和直管长度l。
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。
流体流动阻力的测定
实验名称：流体流动阻力的测定一、实验目的及任务：1.掌握测定流体流动阻力实验的一般方法.2.测定直管的摩擦阻力系数及突然扩大管的局部阻力系数.3.验证湍流区内摩擦阻力系数为雷诺数和相对粗糙度的函数.4.将所得光滑管的方程与Blasius方程相比较.二、实验原理：流体输送的管路由直管和阀门、弯头、流量计等部件组成.由于粘性和涡流作用,流体在输送过程中会有机械能损失.这些能量损失包括流体流经直管时的直管阻力和流经管道部件时的局部阻力,统称为流体流动阻力.1.根据机械能衡算方程,测量不可压缩流体直管或局部的阻力H f=(gz1+p1ρ+u122)−(gz2+p2ρ+u222)+H e如果管道无变径,没有外加能量,无论水平或倾斜放置,上式可简化为：H f=p1′−p2′ρ=pρΔp为截面1到2之间直管段的虚拟压强差,即单位体积流体的总势能差,通过压差传感器直接测量得到.2.流体流动阻力与流体性质、流道的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为：p=fd,l,u,ρ,μ,ε由量纲分析可以得到四个无量纲数群：欧拉数Eu=p/ρu2,雷诺数Re=duρ/μ,相对粗糙度ε/d和长径比l/d从而有p ρu2=Ψduρμ,εd,ld取λ=ΦRe,ε/d,可得摩擦系数与阻力损失之间的关系：H f=pρ=λld×u22从而得到实验中摩擦系数的计算式λ=2pd ρu2l当流体在管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用压差传感器测出两个截面的静压差,即可求出流体的流动阻力.根据伯努利方程摩擦系数与静压差的关系,可以求出摩擦系数.改变流速可测得不同Re下的λ,可以求出某一相对粗糙度下的λ-Re关系.在湍流区内摩擦系数λ=ΦRe,ε/d,对于光滑管水力学光滑,大量实验证明,Re在103~105氛围内,λ与Re的关系遵循Blasius关系式,即λ=0.3163/Re0.25对于粗糙管,λ与Re的关系以图来表示.3.对局部阻力,可用局部阻力系数法表示：4.H f= ζu22对于扩大和缩小的直管,式中的流速按照细管的流速来计算.对一段突然扩大的圆直管,局部阻力远大于其直管阻力.由忽略直管阻力时的伯努利方程H f= ζu122=(p1ρ+u122)−(p2ρ+u222)可以得到局部阻力系数的计算式：ζ=1−u22+2p/ρu12式中,u1、u2分别为细管和粗管中的平均流速,p为2,1截面的压差.突然扩大管的理论计算式为：ζ=1−A1/A22 ,A1、A2分别为细管和粗管的流通截面积.三、实验流程：本实验装置如图1所示,管道水平安装,水循环使用,其中管5为不锈钢管,测压点之间距,内径；管6为镀锌钢管,测压点间距离,内径22..5mm；管7为突然扩大管,由扩大至.各测量元件由测压口与压差传感器相连,通过管口的球阀切换被测管路,系统流量由涡轮流量计3调节,离心泵的功率由变频器通过改变输入频率控制转速来实现控制.四、实验操作要点：1.开泵：在关闭所有阀门的情况下,打开电源,启动变频器至50Hz,固定转速,观察泵出口压力稳定后,即可进行排气.2.排气：在对某一管路进行实验之前,排尽设备主管和该管路及对应测压管路内的空气,每切换管路都要排一次气.关闭其他控制阀,打开对应管路的控制阀、测压阀和排气阀,在50Hz下,调节流量至1-2m3/ℎ,待2min以上,压差传感器示数稳定后,关闭排气阀和流量调节阀,在流量为0下观察压差传感器示数是否为0,若有较大偏差则气未排尽,若偏差较小且稳定则记录初始偏差值.3.实验数据测取：确定排气完毕且其余管路切换阀和测压阀关闭后,调节变频器至25Hz左右.对于直管阻力,按照流量由大到小的顺序,测取10组数据,控制压差在~之间.对于突然扩大管的阻力,可测取3组数据.测取数据时,每个数据点取值应等待2min以上且压差和流量稳定为某值或在很小范围内波动.波动时可取其中点.五、原始数据及处理：1.原始数据记录水的物理性质：测定光滑管时,25℃下,ρ=m3,μ=s测定粗糙管及突然扩大管时,℃下,ρ=m3,μ=s1光滑管和粗糙管实验数据光滑管数据：不锈钢管,l=,d=,ε≈,零点误差p=.=.粗糙管数据：镀锌钢管,l=,d=,ε≈,零点误差p表1 光滑管和粗糙管原始数据记录表光滑管粗糙管序号流量/m3h-1压差/kPa流量/m3h-1压差/kPa 123456789102突然扩大局部阻力系数测定数据突扩管： d1=,d2=,初始误差p0=.表2 突然扩大局部阻力系数数据记录表序号流量/m3h-1压差/kPa1232.数据处理表3 光滑管数据处理表序号流量/m3h-1流速/ms-1实际压差/kPaReλλb169034 262486 357996 450513 545836 638913 731991 825443 919270 1012909 其中,λb项为根据Blasius公式计算的理论摩擦系数值.直管阻力系数的计算示例：由表3中第1组数据为例,u=q vA=4q vπd2=4×3.693.14×21.0×10−32×13600m/s=2.96m/s Re=duρμ=21.0×10−3×2.96×996.950.8973×10−3=69034λ=2pdρu2l=2×7.18×103×21.0×10−3996.95×2.962×1.5=0.02303λb=0.3163Re0.25=0.3163690340.25=0.01951表4 粗糙管数据处理表序号流量/m3h-1流速/ms-1实际压差/kPaReλ166896260913355474449854544234636620731363824837918310 1012509图2 光滑管和粗糙管的λ-Re关系曲线曲线分析：a光滑管和粗糙管的摩擦系数均随Re的增大而减小,且随着Re的增大,摩擦系数减小的趋势趋缓.b在同一Re下,相对粗糙度更高的粗糙管比光滑管的摩擦系数更大,说明ε/d 越大,摩擦系数越大.c在同一Re下,光滑管的摩擦系数大于水力学光滑摩擦系数的理论值,说明实验用的光滑管和理论光滑有一定差距.表5 突然扩大管数据处理表序号流量/m3h-1压差/kPa细管流速/ms-1粗管流速/ms-1ζ123局部阻力的计算示例：以表5中第1组数据为例,u1=qvA1=4qvπd12=4×3.573.14×16.0×10−32×13600m/s=4.93m/su2=qvA2=4qvπd22=4×3.573.14×42.0×10−32×13600m/s=0.72m/sζ=1−u22+2pρu12=1−0.722+2×3.20×103996.584.932=0.7149ζ̅=∑ζi3=0.7159理论值ζt=1−A1/A22=1−d12/d222=1−162/4222=0.7308相对偏差δ=|ζ−ζtζt|×100%=|0.7159−0.73080.7308|×100%=2.04%测量值与理论值基本符合,但存在一定误差.五、结果讨论分析1.本次曲线拟合的相对大小比较准确,但是其中表现的趋势不明显,并未得到随着雷诺数增大,摩擦系数趋近于某一值的结论.可能是测定的摩擦系数和雷诺数范围较小,如果增大测定的雷诺数上限,即在更高的流速下做实验,可以看到更好的趋势.2.测定的局部阻力系数和理论值接近,说明实验结果较好.实验值低于理论值,可能是实验设备本身存在损耗,细管在高流量下腐蚀变粗的结果.可以看到随着流量增大有上升趋势,而的三次结果的差值应该是被忽略的直管阻力的影响,因而随着流量增大,表观的局部阻力系数应该增大而不是减小,可能是实验记录和计算舍入的影响.六、思考题1.在不同设备包括相对粗糙度相同而管径不同、不同温度下测定的λ-Re数据能否关联在一条曲线上答：仅在相对粗糙度不同时可以.由λ=ΦRe,ε/d知,摩擦系数是雷诺数和相对粗糙度的函数,当相对粗糙度不变时,可以关联出一条摩擦系数和雷诺数的曲线,而相对粗糙度与温度无关.因此,当且仅当相对保持粗糙度不变时,不同设备,不同温度的λ-Re数据能关联在一条曲线上.2.以水为工作流体所测得的λ-Re关系能否适用于其他种类的牛顿性流体为什么答：可以.由λ=ΦRe,ε/d知,摩擦系数是雷诺数和相对粗糙度的函数,当保持相对粗糙度不变时,流体性质对λ-Re关系不产生影响,可以适用于所有流体.3.测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态有关系吗为什么管径、管长一样,且R1=R2=R3,见图3答：没有关系.因为计算中的压差值实际上是总势能差,可以通过压差传感器直接测得.本实验中因为管道水平放置,所以总势能差等于静压能差.由U型压差计的伯努利方程：p=ρ1−ρgR又H f=p/ρ,得：H f=(ρ1−ρ)gR/ρ即H f与摆放方式无关.。
流体流动阻力测定报告
流体流动阻力测定报告
1. 实验目的
本实验通过测定流体在管道中的流动阻力，探究流体流动的规律，分析影响流动阻力的因素。
2. 实验仪器
（省略）
3. 实验原理
（省略）
4. 实验步骤
（省略）
5. 实验结果与分析
在实验中，我们测定了不同流速下管道的流动阻力，并绘制了流速与流动阻力的关系曲线。
通过实验数据的分析可以得到以下结论：
（以下为对实验结果和分析的描述，不重复标题文字）
6. 结论
本实验得到了流体在管道中的流动阻力与流速的关系曲线，并对实验结果进行了分析。
实验结果表明流速对流动阻力有显著影响，流动阻力随着流速的增加而增加。
此外，还发现了其他影响流动阻力的因素，如管道的直径、流体的粘性等。
这些结果对于研究流体力学以及工程领域中管道系统的设计和优化都具有重要的指导意义。
7. 实验总结
通过本实验，我们深入了解了流体流动阻力的测定方法和原理，并对流速与流动阻力的关系有了更为清晰的认识。
实验中我们还学会了操作仪器设备和数据处理等实验技巧。
通过实验过程中的探索和分析，我们进一步培养了科学研究的能力和实验设计的思维方式。
8. 参考文献
（省略）。
实验一 流体流动阻力的测定
实验一 流体流动阻力的测定一、实验目的1、了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法；2、确定摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系。
二、基本原理由于流体具有粘性，在管内流动时必须克服内摩擦力。
当流体呈湍流流动时，质点间不断相互碰撞，引起质点间动量交换，从而产生了湍动阻力，消耗了流体能量。
流体的粘性和流体的涡流产生了流体流动的阻力。
在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式，可得：ΔP f =ΔPL —两侧压点间直管长度(m)d —直管内径(m)λ—摩擦阻力系数u —流体流速（m/s ）ΔP f —直管阻力引起的压降（N/m 2）µ—流体粘度（Pa.s ）ρ—流体密度（kg/m 3）本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验，改变水流量，测得一系列流量下的ΔP f 值，将已知尺寸和所测数据代入各式，分别求出λ和Re ，在双对数坐标纸上绘出λ～Re 曲线 。
三、实验装置与仪器1、实验装置水泵将储水糟中的水抽出，送入实验系统，首先经玻璃转子流量计测量流量，然后送入被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽，水循环使用。
被测直管段流体流动阻力△P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气—水倒置U 型管来测量。
实验系统流程图见图一压差传感器与直流数字电压表连接方法见图二2、设备的主要技术参数(1)被测直管段:管径d —0.0080(m) 管长L —1.6(m) 材料:紫铜管(2)玻璃转子流量计:型号LZB —25 测量范围100—1000(L/h) 精度:1.5 型号LZB —10 测量范围10—100(L/h) 精度:2.5(3)单项离心清水泵:型号WB70/055 流量20—2000(L/h)扬程:13.5～19(m) 电功功率:550(W) 电机功率:550(W) 电流:1.35(A) 电压:380(V)22u d L P h ff ⨯=∆=λρ22u P L d f ∆⨯=ρλμρdu =Re四、实验步骤:1、向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。
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大家好，今天我要给大家分享一下我做的流体流动阻力测定实验。
这个实验可不简单，它涉及到很多复杂的科学知识，但是我会尽量用通俗易懂的语言来给大家讲解。
我们要明确一个概念，那就是流体流动阻力。
阻力是指物体在流体中运动时，受到的与运动方向相反的力。
这个力越大，物体的运动就越受阻碍。
那么，我们怎么去测定这个阻力呢？接下来，我就会给大家一一讲解。
我们要做的是准备工作。
我们需要准备一些实验器材，比如说量筒、滴管、计时器等等。
这些器材虽然看起来很简单，但是在实验过程中起到了非常重要的作用。
好了，准备工作做好了，我们就可以开始实验了。
实验的第一部分是观察流体的运动情况。
我们要把流体倒入一个量筒里，然后用滴管往里面滴水。
这时候，我们会发现流体会分成很多小的水滴，它们会不断地往外扩散。
这个过程其实就像我们的生活中的“泼水节”一样，非常有趣。
不过，我们要注意观察每个水滴的运动轨迹，因为这对于后面的实验结果非常重要。
实验的第二部分是测量流体的流速。
我们可以通过观察每个水滴的运动时间来计算它们的流速。
具体方法是：先把量筒里的水倒满，然后用计时器记录每个水滴从量筒口进入到消失的时间。
这样一来，我们就可以得到每个水滴的流速了。
这个方法只是一个简化版的计算方法，实际上还有更精确的方法可以测量流速。
实验的第三部分是测量流体的阻力。
这一步可是实验的关键所在哦！我们需要用到一些特殊的器材，比如说弯管、流量计等等。
具体的操作方法是：先把弯管连接到流体的出口处，然后把流量计放在弯管的进口处。
接下来，我们要用计时器记录流体通过弯管的时间。
这样一来，我们就可以根据流量和时间的关系计算出流体的阻力了。
好了，实验就到这里啦！经过一番努力，我们终于得到了流体的阻力数据。
这些数据虽然看起来有些复杂，但是它们可以帮助我们更好地了解流体的运动规律。
这个实验还有很多可以改进的地方，比如说可以采用更先进的器材和技术来提高测量精度。
不过，这都是后话了。
流体流动阻力测定实验报告
(2)
由(2)式可知
l u2 d 2
(3)
(3)式中的λ, 即为直管摩擦系数, 它可表示成 Re, 。它只是雷诺数及管 d
壁相对粗糙度的函数,确定它们之间的关系,只要用水作物系,在实验室规模的装 置中进行有限量的实验即可得知, 知道了λ的值,就可计算任何物系的流体在管 道中的阻力损失,使实验结果具有普遍意义。局部阻力损失,用局部阻力系数法表示, he u2 2 。
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： 。突然扩大管的局部阻力系数随 Re 的变化而变
八、思考题
2、 在不同设备 （包括相对粗糙度相同而管径不同） 、 不同温下测定的λ-Re 数据能否关联在一条曲线上？ 答：不一定，因为λ和 Re 与流体的密度和粘度有关。密度与粘度与温度 有关。所以不一定呢能关联到同一条曲线上 3、以水作工作流体所测得的λ-Re 关系能否适用于其他种类的牛顿型流 体？为什么？ 答：其他牛顿型流体的物理性质，如密度，黏度等和水不同，而λ、Re 和密度，黏度有关，所以不适用于其他流体。 5、如果要增加雷诺数的范围，可采取那些措施？ 答：更改管径，更改流体温度，从而更改流体的粘度和密度。 。
密度 ρ(kg/m3)
阻力系数 λ
997.917256 0.987477533 997.917256 0.987489716 997.917256 0.987498284
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。
化工原理流体流动阻力测定试验
流体流动阻力测定的实验一、实验目的及任务1 .学习直管摩擦阻力AP 八直管摩擦系数人的测定方法。
2 .掌握直管摩擦系数人与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。
3 .掌握局部摩擦阻力APr 局部阻力系数Z 的测定方法。
4 .学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。
二、基本原理流体在管路中流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，不可避免地会引起流体压力损耗。
这种 损耗包括流体在流动时所产生的直管阻力损失和局部阻力损失。
1 .直管阻力损失流体流过直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可用下式表示, l u 2h =九 x 一 x 一 f d 2式中 d 一管径，m ；1 一管长，m ； u —流速，m / s ； 九一摩擦系数。
在一定的流速下，测出阻力损失，按下式即可求出摩擦系数九7 d 2九=h x_x —f 1 u 2阻力损失h f 可通过对两截面间作机械能衡算求出(1-3)P -流体的密度，kg/m 3A f -两截面的压强差，Pa 。
由式（1-4）可知，对于水平等径直管只要测出两截面上静压强的差即可算出h f 。
两截面上静压 强的差可用压差计测出。
流速由流量计测得，在已知管径d 和平均流速u 的情况下，只需测出流体 的温度K 查出该流体的密度p 和黏度〃，则可求出雷诺数Re ，从而得出流体流过直管的摩擦系数人与雷诺数Re 的关系。
2.局部阻力损失阀门、突然扩大、突然缩小、弯头、三通等管件的局部阻力系数可用下式计算对于水平等径直管，z 1=z 2 u 1=u 2, 上式可简化为p 「P 2PA p―f P(1-4)式中p 1-p 2一两截面的压强差， Pa ；(1-1)(1-2)1 2)(1-5)三、实验装置流程和主要设备1.实验装置流程流体流动阻力实验流程如图1-1所示。
图1-1流动阻力实验流程示意图1-水箱；2-离心泵；3、4-放水阀；5、13-缓冲罐；6-局部阻力近端测压阀；7、15-局部阻力远端测压阀；8、20-粗糙管测压回水阀；9、19-光滑管测压阀；10-局部阻力管阀；11-U型管进水阀；12- 压力传感器；14-流量调节阀；15、16-水转子流量计；17-光滑管阀；18-粗糙管阀；21-倒置U型管放空阀；22-倒置U型管；23-水箱放水阀；24-放水阀;2.被测光滑直管段：管径d—0.008m；管长L—1.69m；材料一不锈钢管被测粗糙直管段：管径d—0.010m；管长L—1.69m；材料一不锈钢管被测局部阻力直管段：管径d—0.015m；管长L—1.2m；材料一不锈钢管3.压力传感器：型号:LXWY 测量范围：200 KPa4.直流数字电压表：型号：PZ139 测量范围：0〜200 KPa5.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：型号测量范围精度LZB—40 100〜1000(L / h) 1.5LZB—10 10〜100(L/h) 2.5四、实验方法及步骤1.向储水槽内注水，直到水满为止。
流体流动阻力的测定
粗糙管 平均水温 t 水=28.1℃ 序号 1 2 3 4 5 6 电机功率(kW) 0.75 0.75 0.77 0.77 0.78 0.79 查表：ρ=996.204kg/m 管径 d=0.023m 流量(m /h) 0.49 0.79 1.07 1.35 1.63 1.95
3 3
层流管 μ=0.8360× 10 Pa· s 左 2420 2300 2150 1970 1750 1480 右 2560 2630 2700 2790 2890 3030 水温(℃) 28.3 28.4 28.1 27.8 27.9 27.9
涡轮流量计
LWGY-25AOD3T/K
水箱 高位槽
0.60m× 0.40m× 0.60m Φ0.11m×0.25m
不锈钢 不锈钢
2-8
流体流动阻力的测定
仪表序号 PI01 NI02 装置控制 点 PI03 FI04 TI05 ΔPI06 a1 、a2 ；b1 、b2 ；c 1 、 c 2 ；d1 、d2 ；e1 、e2 ； f1 、f2
名称 层流管 局部阻力 光滑管 粗糙管 突扩管 泵出口管 型号 Φ6×1.5 Φ27×3.0 Φ27×3.0 Φ27×3.0 Φ27×3.0→Φ 48×3.0 DN25 材质/参数 不锈钢管 球阀、截止阀 不锈钢管 镀锌钢管 不锈钢管 不锈钢管 Q=110L/min， 装置参数 水泵 磁力驱动泵 32CQ-15 H=15m，驱动功： 1.1kW， 电压： 380V， 转速=2900r/min 孔板流量计 C0 =0.73，d0 =0.021m 公称压力：0.3MPa， 上海自仪九仪表 精确度：0.5 级 有限公司 1.5 1.5 测量段长度/m 1
-3
平均水温 t 水=27.6℃ 序号 1 2 3 4 5 6 7 时间(s) 30 30 30 30 30 30 30
流体流动阻力测定实验总结
流体流动阻力测定实验总结引言流体流动阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍和消耗的力量。
测量流体流动阻力的实验是流体力学中的重要实验之一，它可以帮助我们了解流体流动的特性和流体力学的基本原理。
本文将对流体流动阻力测定实验进行总结和分析。
实验目的本实验旨在通过测量不同条件下流体流动阻力的大小，探究流体流动阻力与流体性质、流动速度、流动介质等因素之间的关系。
实验内容1.实验准备：准备好实验所需的设备和材料，包括流量计、流体介质、流动管道等。
2.实验步骤：–步骤 1：将流体介质注入流动管道中，并利用流量计测量流体的流量。
–步骤2：改变流动管道的截面形状或长度，记录相应的流量值。
–步骤3：改变流动介质的绝对粘度或密度，记录相应的流量值。
–步骤 4：改变流动介质的流动速度，记录相应的流量值。
3.实验数据处理：–绘制流量与流动管道截面形状或长度的关系曲线，分析流体流动阻力与截面形状或长度之间的关系。
–绘制流量与流动介质的绝对粘度或密度的关系曲线，分析流体流动阻力与绝对粘度或密度之间的关系。
–绘制流量与流动介质的流动速度的关系曲线，分析流体流动阻力与流动速度之间的关系。
实验结果与分析根据实验数据处理的结果，我们可以得出以下结论：1.流体流动阻力与流动介质的绝对粘度成正比关系。
当流动介质的绝对粘度增大时，流体流动阻力也随之增大。
2.流体流动阻力与流动介质的密度成正比关系。
当流动介质的密度增大时，流体流动阻力也随之增大。
3.流体流动阻力与流动管道截面形状或长度成正相关关系。
当流动管道的截面形状或长度增大时，流体流动阻力也随之增大。
4.流体流动阻力与流动速度成二次方关系。
当流动速度增大时，流体流动阻力的增加速度加快。
实验结论通过本实验的测量和分析，我们得出以下结论：•流体流动阻力与流动介质的绝对粘度和密度成正比关系，与流动管道截面形状和长度成正相关关系，与流动速度成二次方关系。
•实验结果符合流体力学的基本原理，验证了流体流动阻力与流体性质、流动速度、流动介质等因素之间的关系。
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
流体流动阻力的测定实验报告嘿，大家好！今天我们要给大家讲一个非常有趣的实验——测定流体流动阻力。
这个实验可是关系到我们生活中的很多方面哦，比如说汽车、飞机、水流等等。
那么，接下来就让我们一起来看看这个实验吧！我们需要准备一些实验器材。
这些器材都是非常简单的，大家在实验室里都可以找到。
我们需要的器材有：一个装满水的容器、一个漏斗、一个计时器、一个测量长度的尺子和一个压力计。
好了，准备工作做好了，我们可以开始实验了！我们要把容器里的水倒出来，然后用漏斗把水倒入一个标准量杯中。
这时候，我们要注意一点，就是漏斗的口要尽量紧贴着标准量杯的口，这样才能保证测量的准确性。
接下来，我们要把标准量杯放在测量长度的尺子上，然后用压力计把水压入标准量杯中。
这时候，我们要尽量保持压力的大小不变，因为这个大小就是我们后面要计算的阻力大小的基础。
好了，现在我们已经得到了水的压力值。
接下来，我们要做的就是计算阻力大小了。
这个计算方法其实很简单，就是用水的压力值除以通过标准量杯的水的截面积。
具体公式是：阻力 = 压力 / (截面积 * 流速)。
这里要注意的是，流速是指单位时间内通过某截面的水体积。
所以，我们在计算的时候一定要注意单位的换算。
我们要得到的是整个实验过程中的平均阻力值。
这个值可以帮助我们更好地了解流体流动的特点和规律。
如果我们想要更深入地研究流体流动阻力的问题，还可以进行更多的实验和分析。
比如说，我们可以改变水的温度、密度等条件，来观察阻力的变化情况。
这样一来，我们就可以更加全面地了解流体流动阻力的各种特性了。
这次实验让我们对流体流动阻力有了更深入的了解。
希望大家在今后的学习和工作中，能够运用这些知识，为科技的发展做出更大的贡献！谢谢大家！。
流体力学综合实验流动阻力测定
• c)平衡水位。关闭阀(4)、(5)、(3)，然后打 开(1)和(2)两个阀门，让水进入玻璃管至平 衡水位(此时系统中旳出水阀门一直是关闭 旳，管路中旳水在零流量时，U形管内水位 是平衡旳。)压差计即处于待用状态
• d)调整管路总出口阀，则被测对象在不同流 量下相应旳差压，就反应为倒U型管压差计 旳左右水柱之差。
• 2．局部阻力系数 旳测定
• 局部阻力损失一般有两种表达措施，即当 量长度法和阻力系数法。
• (1)当量长度法
• 流体流过某管件或阀门时造成旳机械能损
失看作与某一长度为le 旳同直径旳管道所产
生旳机械能损失相当，此折合旳管道长度
称为当量长度，用符号 le 表达。
• 这么，就能够用直管阻力旳公式来计算局 部阻力损失，而且在管路计算时可将管路 中旳直管长度与管件、阀门旳当量长度合 并在一起计算，则流体在管路中流动时旳 总机械能损失 为：
• 2．根据光滑管试验成果，对照柏拉修斯方程， 计算其误差。
• 3．根据局部阻力试验成果，求出闸阀全开时 旳平均ξ值。
• 4．对试验成果进行分析讨论。
• 七、思索题
1．在对装置做排气工作时，是否一定要关闭 流程尾部旳出口阀?为何?
2．怎样检测管路中旳空气已经被排除洁净? 3．以水做介质所测得旳λ～Re关系能否合用 于其他流体?怎样应用? 4．在不同设备上(涉及不同管径)，不同水温 下测定旳λ～Re数据能否关联在同一条曲线上? 5．假如测压口、孔边沿有毛刺或安装不垂直， 对静压旳测量有何影响?
u —流体在小截面管中旳平均 流速，m部阻力损失。
• 根据连接管件或阀门两端管径中小管旳直 径d，指示液密度 0 ，流体温度t0(查流体物
性ρ、μ)，及试验时测定旳流量V、液柱压
流体流动阻力的测定流体流动
ξ2 平均 值
m3/s
m/s
Ｐa
1
2 3
16
流 体 流动 实 验---- 附表
第 表1-1
序 号 0 1
套实验装置
实验日期
直管流动阻力测定原始数据记录表
( 左侧 直管)压差计示值(mm) 右侧 净值 流体 温度 ℃
流量数字积算 仪读数 m3/h
2
3 …
13
流 体 流动 实 验---- 附表
表1-2
序 号
0 1
局部阻力管件阻力系数测定原始数据记录表
第5～8套
直管阻力 DN25镀锌管 d内=27mm，l =4.0 m； DN20镀锌管 d内=21mm，l=4.0m。 局部阻力 DN25截止阀 DN (40－25) 变径管件(缩小)。
8
流体流动实验
五、操作步骤
(1) 熟悉实验装置流程及所使用的仪表。 (2) 开启总阀向系统送水。 (3) 排气。 ① 管路排气。 ② 测压导管排气。 ③ U形管压差计排气。 (4) 开启调节阀，关闭U形管压差计上的平衡阀。
阀门局部阻力系数 测定压差计示值 (mm)( ＤＮ ) 左侧 右侧 左侧 变径管件局部阻力系数 流体 测定压差计示值(mm) 温度 ( ＤＮ － ) 右侧 净值 净值 ℃
流量数字 积算仪读 数
m3/h
2 3
14
流 体 流动 实 验---- 附表
表1-3
(
序 号 1 流量 m3/s 流速 m/s
直管流动阻力测定数据整理表
10
流体流动实验
六、实验报告内容和要求
(1) (2) (3) (4) (5) 整理测试数据，计算实验结果。 计算过程举例。 在双对数坐标纸上标绘实测的λ-Re曲线。 计算局部阻力系数 ξ，并求其平均值。 对实验现象和实验结果分析讨论。
流体流动阻力的测定
流体流动阻力的测定引言流体流动阻力的测定是流体力学领域中的重要研究内容。
了解流体在流动过程中的阻碍情况对于各种应用和工程设计都具有重要意义。
本文将从流体流动阻力的原理、测定方法以及实验过程等多个方面进行探讨。
流体流动阻力的原理流体流动阻力是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、流动速度以及物体形状等因素。
根据伯努利定律，流体在流动过程中会产生压力变化。
而由牛顿第二定律可知，物体所受到的阻力与速度成正比。
因此，可以通过测量压力变化和流速来确定流动阻力的大小。
流体流动阻力的测定方法测定方法一：压力差法压力差法是一种常见的测定流体流动阻力的方法。
它通过测量流体流过物体前后的压力差来确定阻力的大小。
具体步骤如下： 1. 设置合适的试验装置，包括流体源、测压装置和物体样品。
2. 测量流体流过物体前后的压力差，可以使用压力传感器或者水银柱测压法。
3. 根据压力差和流体速度计算出流体流动阻力。
测定方法二：阻力系数法阻力系数法是另一种常用的测定流体流动阻力的方法。
它通过测量物体在流体中所受到的阻力，结合流体的性质和运动状态，计算出阻力系数。
具体步骤如下： 1. 设置合适的实验装置，包括流体源、测力装置和物体样品。
2. 测量物体在流体中所受到的阻力，可以使用力传感器或者天平等装置。
3. 根据阻力大小、流体密度、物体形状等参数计算出阻力系数。
流体流动阻力的实验过程实验准备1.准备好实验所需的仪器和设备，包括流体源、压力传感器、流速计、物体样品等。
2.根据实验需要调整流体源的流量和压力。
3.确保实验环境稳定，以减小外界因素对实验结果的影响。
实验步骤1.将流体导入实验装置，确保流体稳定流过物体样品。
2.实时监测流体的压力和流速，并记录相应数据。
3.若使用压力差法，需分别测量流体流过物体前后的压力值。
4.若使用阻力系数法，需测量物体在流体中所受到的阻力。
实验数据处理1.根据测得的数据计算流体流动阻力的大小。
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化工原理实验报告实验名称：流体流动阻力的测定实验日期： 2015.10.22班级： 031131组员：马佳王婧周先萍范奇行流体流动阻力的测定一、摘要流体阻力的大小关系到输机械的动力消耗和输送机械的选择，测定流体流动阻力对化工及相关过程工业的设计、生产和科研具有重要的意义。
二、实验目的①掌握测定流体流动阻力实验的一般试验方法。
②测定直管的摩擦阻力系数及突然扩大管和球阀的局部阻力系数。
③验证在摩擦阻力系数为雷诺数Re和相对粗糙度的函数。
三、实验内容①测定湍流状态下直不锈钢管的摩擦系数λ随Re的变化关系。
②测定湍流状态下球阀的局部阻力系数ξ。
③测定湍流状态下突扩管的局部阻力系数ξ。
④将所得光滑管的λ－Re方程与Blasius方程相比较。
四、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比较多，在工程上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Δp=f﹙d,l,u,ρ,μ,ε﹚引入无量纲数群:雷诺数 Re=μρdu 相对粗糙度d ε 管子长径比 dl从而得到:2up ρ∆=Ψ(μρdu ,d ε,d l ) 令λ=Φ(Re,dε） 则有 ρp ∆=dlΦ(Re,d ε)22u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。
H f =ρp∆=λd l ×22u式中：H f ——直管阻力 (J/㎏); 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 形压差计测出着两个截面间的静压差，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。
改变流速可测出不同Re 下的摩擦阻力系数，就可求出某一相对粗糙度下的λ－Re 关系。
在湍流区内λ=f(Re,d ε).对于光滑管，大量实验证明，当Re在3×103～105的范围内，λ与Re 的关系遵循Blasius 关系式， 即 λ=25.0Re 3163.02．局部摩擦阻力① 当流体流过等直径的管道局部（弯头，阀门），不考虑直管段长度，方程变为：H f =ξ22u ② 当流体流经突然扩大管道时（p 1<p 2）:H f =ρ21p p -+22221u u -=ξ221uξ称为局部阻力系数，它与流体流过的管件的几何形状及流体的雷诺数Re 有关，当雷诺数Re 大到一定值后，ζ与Re 无关，为定值。
五、实验装置1．实验装置图2．装置数据不锈钢管：L=1.500m d=21.0mm突扩管：d1=16.0mm d2=42.0mm球阀：d=21.0mm六、实验步骤1．测不锈钢管①关闭阀门，启动水泵。
固定频率在25 Hz，打开不锈钢管管路的切换阀门及测压管线上的切换阀，关闭其余管路的切换阀门及测压管线上的切换阀。
②确定实验管路为光滑管，打开光滑管主管路切换阀门V3以及光滑管的引压管路切换阀门和压力传感器两侧的阀门。
进行主管路，测压管路的排气，大约一到两分钟时间。
关闭切换阀门和压力传感器两侧的阀门，看传感器是否回零（±0.07kPa左右）。
如果没有达到要求，则重复上述排气步骤。
如果达到要求则可以进行测量。
③实验数据测量：打开流量调节阀，由小到大改变12次流量（Re min>4000，当调节流量调节阀已经不能增加流量时，可增大离心泵（kPa）、频率），记录水流量qV（m3·h-1）、压差传感器读数压降p水温度t(℃)数据。
测量完成后将泵的频率复原到25 Hz，并关闭流量调节阀。
2．突扩管和球阀测量方法同上。
测量突扩管时切换V1阀门，测球阀切换V4阀门。
突扩管测量4组数据，球阀测量3组数据并记录。
应注意每次测量某个管路前都应将主管及测压管线内的气体都排净。
3．收拾整理全部数据测量完毕后，先关闭流量调节阀，再关闭离心泵（若为最后一组做实验，还应切断电源）。
清理实验台，整理所用仪器。
七、原始实验数据（一）不锈钢管摩擦阻力实验数据序号水温度（℃）水流量（m³/h）不锈钢管压降（KPa）雷诺数Re摩擦阻力系数λ1 26.7 0.00-0.120.002 27.2 0.810.288526.10.02663 27.3 1.060.5511157.10.02604 27.4 1.360.9014315.50.02415 27.5 1.6 1.3716841.80.02546 27.7 2.04 2.0320103.90.02267 27.7 2.68 3.3626411.00.02128 27.9 3.31 4.94 32679.6 0.02029 27 3.96 6.9541683.40.019710 26.5 4.568.9047999.00.018911 26.7 5.2211.4654946.30.018512 27.1 6.4616.9567998.60.017813 27.4 7.6222.9080208.90.0173（二）突然扩大管实验数据序号水温度（℃）水流量（m³/h）管路压降（KPa）u1u2局部阻力系数ζ1 27.6 0.00 -0.12 0.000.002 27.8 2.28 2.30 3.150.460.493 28.0 3.45 5.29 4.770.690.504 28.1 4.03 7.32 5.570.810.505 28.3 5.75 15.03 7.95 1.150.50（三）球阀实验数据序号 水温度 （℃） 水流量 （m ³/h ） 压降 （KPa ） 流速u （m/s ） 局部阻力系数ζ1 28.40 0.00 0.07 0.002 28.60 2.13 0.55 1.71 0.033 3 28.60 3.10 1.01 2.49 0.030 428.704.071.863.260.034八、结果处理1.不锈钢管摩擦阻力实验以第二组实验数据为例： t 水=27.2℃，查表得ρ=996.46kg/m ³ 黏度μ=0.8545×10-3Pa.s不锈钢管直径: d=0.021m ， 管长： l=1.5m 。
流速： u=0.81/(0.785×0.021²×3600)=0.050m/s雷诺数： Re=μρdu=0.021×0.05×996.46/（0.8545×10-3） =8526.1摩擦阻力系数:λ=22lupd ∆ =2×0.40×0.021/（1.5×0.05²） =0.0272.突然扩大管实验以第二组实验数据为例： t 水=27.8℃，查表得ρ=996.23kg/m ³ 黏度μ=0.836×10-3Pa.s细管直径:d 1=0.016m 粗管直径d 2=0.042m流速：u 1=2.28/（0.785×0.016²×3600）=3.15m/s 流速：u 2=2.28/（0.785×0.042²×3600）=0.46m/s 局部阻力系数： ζ=1-（u 2²+2∆P ）/u 1²=1－（3.15²+2×2.42）/0.46² =0.493.球阀实验一第二组实验数据为例：t 水=28.60℃，查表得ρ=996.46kg/m ³ 球阀直径d=0.021m ， 流速：u=2.13/（0.785×0.021²×3600）=1.71m/s局部摩擦阻力系数：ζ=22upρ∆ =2×0.48×1000/（996.23×1.71²） =0.033九、结果作图与分析由图可知，两组数据（即Blasius 公式标准数据和本组所得的公式一数据）粗糙管的摩擦阻力系数λ均随雷诺数Re 的增大而减小，虽然两组数据并没有重合但是因为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，不能保证每次实验时条件都相同所以只要图形类似趋势相同，可以说明本组数据摩擦阻力系数λ与雷诺数Re 遵循Blasius 公式。
十、思考题1．在测量前为什么要将设备中的空气排尽？怎样才能迅速地排尽？答：设备中要是还有空气没有排完，设备中的液体将无法连续地流动，会影响实验结果。
迅速有效的排气方法是连通水泵电源之后，再打开流量调节阀门，使之大流量输出便可迅速有效地排完设备的空气。
2．在不同设备（包括相对粗糙度相同而管径不同）、不同温度下测定的λ-Re数据能否关联在一条曲线上？答：不一定。
因为λ和Re与流体的密度和粘度有关。
密度与粘度与温度有关。
所以不一定能关联到一条曲线上。
3．以水作为工作流体所测得的λ-Re关系能否适用于其他种类的牛顿型流体？为什么？答：不能。
因为其他牛顿型流体的物理性质，如密度、粘度等与水不同，而λ、Re与密度、粘度等都有关，所以不能适用于其他流体。
4．测出的直管摩擦阻力与直管的放置状态有关吗？为什么？答：有关系。
由hf=（P1/ρ+z1g）-(P2/ρ+z2g)=ΔP/ρ可知，阻力损失均主要表现为流体势能的降低，即ΔP/ρ，只有当管道水平放置时，才能用ΔP代替ΔP。
当不是水平管时ΔP还包含了高度差所产生的势能差，所以如果不是水平管，则所求的摩擦阻力值要比实际的摩擦阻力要大。
5．如果要增加雷诺数的范围，可采取哪些措施？答：可以更改流体的温度、粘度，更改管径，来增加雷诺数的范围。
6．若要实现计算机在线测控，应如何选用测试传感器及仪表？答：本实验要求测量的值有压差，水温和流量。
使用计算机在线控制同样需要这三个数据，所以选用传感器和仪表需要选用能得到这三个数据的传感器和仪表。
使用压力传感器可以得到压差值；温度传感器可以得到水温的温度；涡轮流量计可以得到水通过时的流量，所以选择上述三个传感器和仪表。