实验指导书 - 实验教学示范中心- 广东工业大学

材料与能源学院教学
实
验
指
导
书
第二分册：热能与动力工程
能源工程系编写
2007年7月修订
目录
《工程热力学》 (1)
《传热学》 (6)
《流体力学》 (19)
《热交换器原理及设计》 (29)
《泵与风机》 (33)
《热工测试技术》 (41)
《热交换器原理及设计》 (47)
《强化传热》 (51)
《制冷/热泵原理实验》 (54)
《制冷空调自动控制实验》（系列） (59)
《空气调节》 (72)
《空调通风系统性能测试与调整》 (85)
《冷库设计及其CAD》 (95)
《制冷空调设备安装与维修/制冷与空调运行管理》 (100)
《小型制冷装置》 (103)
《食品速冻与保鲜技术/冷库与食品保鲜技术》 (110)
《空气调节/通风工程》 (115)
《动力机械》 (120)
《通风工程》 (126)
《制冷技术》 (131)
《制冷压缩机》 (137)
《制冷机工艺》 (142)
《锅炉原理》 (146)
《热力发电厂》 (152)
《燃气轮机原理》 (156)
《汽轮机原理》 (160)
《燃烧学/燃料与燃烧》 (167)
《锅炉水质综合测定》 (174)
《工程热力学》实验指导书
陈颖
广东工业大学材料与能源学院
二００六年七月修订
实验名称：气体热力参数的综合测定
实验项目性质：综合性实验
所属课程名称：工程热力学
计划学时：4
一、实验目的
1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而树立温度达到对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。

2、通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽P-t关系图表的编制方法。

3、观察小容积的泡态沸腾现象。

二、实验设备
本实验使用＜可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪（m型）＞。

实验装置主要由加热密封容器（产生饱和蒸汽）、电接点压力表（0.1~0~1.5Mpa）、
调压器（0~220V）、电压表（图中未示出）、水银温度计（0~220℃）、测温度（管底注入少量机油，用来传递和均解剖学温度）和透明玻璃窗等组成（参见图），采用电接点压力表的目的，在于使用于能限制压力的意外升高，想到安全保护作用。

三、实验方法和步骤
1、熟悉实验装置的工作原理、性能和使用方法。

2、将调压器指针置于零位，然后接通电源。

3、将电接点压力表的上限压力指针拔到稍高于最高试验压力（例如：0.8Mpa）的位置。

4、将调压器输出电压调至200~220V，待蒸汽压力升至接近于第一个设定压力值时，将电压降至20—50V左右（参考值）。

由于热惯性，压力将会继续上升，待压力达到设定值时，再适当调整电压（提高或降低），使工况稳定（压力和温度基本保持不变）。

此时，立即记录下蒸汽的压力和温度。

重复上述实验，在0~0.8Mpa（表压）范围内，取不少于6个压力值，顺序分别进行测试。

实验点应尽可能分布均匀。

5、实验完毕后，将调压器指针旋回零位，并断开电源。

6、记录实验环境的温度和大气压力。

[注]：1）本设备也可采用逐点自控制压力的方法进行测试，在控制的压力值下，没定相对应的饱和温度。

但利用电接点控制，接点时接时离，温度不易稳定，且有损设备的使用寿命，所以不推荐使用。

2）本装置允许使用压力为0.8Mpa（表压），不可超压操作。

四、数据记录和处理
1、记录与计算
饱和压力[Mpa] 饱和温度[℃] 误差
实验序数 压力
表读值P 大气压力B 绝对压力P=P+B 温度计读值t 标准
值t []℃t t t '-=∆
[]%100/⨯∆t t
备
注1 2 3 4 5 6
2、绘制P-t 关系曲线
将实验结果点在坐标中，请除特殊偏离点，绘制曲线
3、整理成经验公式
将实验点绘制在双对数坐标中，实验曲线将基本呈一直线，所以饱和水蒸汽压力和温度的关系可近拟整理成下列经验公式：
[几点建议]：
1）教师或实验室人员可经过多次试验，找出与设定工况相应的电压值，以便缩短测试时间，提高测试精度。

2）为缩短实验课课时，指导教师可提前开启设备，便设备于加热，（注意：为安全起见，应利用限日装置）。

3）测试时，建议以从低到高的顺序进行测试。

4）实验时，不必硬性规定各测试点的数值，可以根据试验情况，在适当地稳定工况下，测读出数据来。

《传热学》实验指导书
黄金张国庆
广东工业大学材料与能源学院二００六年七月修订
实验指导书
实验项目名称：三种传热方式性能参数的综合测定 实验项目性质：专业基础课实验（综合性实验） 所属课程名称：传热学 实验计划学时：4 一、 实验目的
1．熟悉在稳定热流条件下，用平板法测定导热系数的方法。

2．掌握在不同温度条件下，试材导热系数的测定。

3．了解确定导热系数与温度的变化关系。

4．了解对流换热的实验研究方法。

5．测定空气横向流动管簇表面时的平均放热系数α，并将实验数据整理成准则方
程式。

6．学习测量风速、温度、热量的基本技能。

7．熟悉物体辐射黑度的概念，掌握物体辐射黑度的测定。

二、 实验内容和要求
实验测试内容分三部分进行，分别为平板法测定材料的导热系数、强迫对流管簇管外换热系数测定及中温物体辐射黑度测定。

1．第一部分测试内容－平板法测定材料的导热系数
平板法是应用一维稳定导热过程的基本原理，测定绝热材料导热系数的实验测定方法之一。

本装置由的中心为一发热板，通电后发出热量Q=IV（W）向两侧导热，如测得中心发热板和两侧冷板之间的温差t ∆，又已知试材厚度δ和试材的传热面积F，则可得试材的导热系数：F t F VI ∆=2/δλ。

本实验装置由实验装置本体1～5，硅整流电源6，转换开关7，电位差计8等组成，见附图一所示。

热源板见附图二所示，为两块180×180mm 直接通电的薄膜发热板对称复合而成（可以视为均匀板），每块板对称复合而成可以分成9个60×60mm 的发热区。

以中心部位为测试区。

其余部分为保证一维导热的辅助加热区。

在热源板上装有铜—康铜电偶，以测出其温度。

冷侧均温板为附有二平行布置的蛇形冷却管的铜板。

二蛇形管内水流方向相反，以使冷侧板温度分布均匀。

在板上装有铜—康铜热电偶，以测出该处温度。

所有热电偶的电势、中心热源板的电压、通过标准电阻的电压降，都经过转换开关后由电位差计测量。

线路见附图三。

表1列出转换开关位置相对应的测量值。

热电偶冷端放于冰水瓶中。

表1：转换开关编号对应测点
热面温度
测试中心温度 测试区边缘温度 测试近邻区温度
左侧 1 3 5 右侧 2 4 6 冷面温度 测试区电压降
标准电阻两端电压降
7 9 11
8 10
实验时通过测量O 3、O 5（或O 4、O 6）处热电偶电势的差值，可以了解中心区与辅助区的差异。

监测中心O 1、O 2点热电偶电势，即可判断工况是否稳定。

工况稳定后，由O 1、O 2、O 3、O 4处电势的平均数值，既可求得热源板的温度。

从V a ,V b (V c ,V d )处各引出2根铜线，以测量中心区左右侧热源板的电压降V 9及V 10，流过热源板的电流由由通过标准电阻9两端的压降V 11测出，即可计算热源中心区的电功率。

实验时，试材4做成二块正方形的平板，尺寸为180×180mm，厚度为20mm，试材被夹紧在热源板5和冷侧均温板3之间。

2．第二部分测试内容－强迫对流管簇管外换热系数测定
根据相似理论，流体受迫外掠物体时的换热系数α与流体流速、物体几何参数、物体间的相对几何位置以及流体物性等的关系可用下列准则方程式描述：。

实验研究表明，空气横掠管簇表面时，由于空气普郎特数
（Pr=0.7）为常数，故一般可将上式整理成下列指数形式，
Pr)(Re,f Nu =n
m m C Nu Re =式中C ，n 均为常数，由实验确定。

努谢尔特准则
λ
αm
m d
Nu =
雷诺准则
ν
ωm
m d
=
Re
上述两准则中,
α——壁面平均对流换热系数[W/m²·℃]
d ——实验管外径，作为定性尺寸，[m]
λ——空气导热系数，[W/m·℃]
ω——空气流过实验管外最窄截面处流速，[m/s] ν——空气运动粘度，[m²/s]
角下标“m”表示以空气边界层平均温度)(2
1
f w m t t t +=
作为定性温度式中：——实验管壁面平均温度[℃] w t t
f
——空气平均温度[℃]
本实验的任务在于确定C 与n 的数值，首先使空气流速一定，然后测定有关
的数据：电流及电压的功率、管壁温度t w 、、空气温度t f 微压计动压头h。

至于α、ω在实验中无法直接测得，可通过计算求得，而物性参数可在有关书中查得。

得到一组数据后，可得一组Re 、值改变空气流速，又得到一组数据，再得一组Re 、值：改变几次空气流速，就可得到一系列的实验数据。

Nu ：Nu 3．第三部分测试内容—中温物体辐射黑度测定
利用中温辐射黑度测试仪对对流换热管辐射黑度进行测量。

三、 实验主要仪器设备和材料
1．平板法测定材料的导热系数实验装置
本实验装置由实验装置本体1～5，硅整流电源6，转换开关7，电位差计8等组成，如附图一所示。

试材视具体情况提供。

2．强迫对流管簇管外换热系数测定实验装置
本对流实验在一实验风洞中进行。

实验风洞主要由风洞本体、风机、构架、实验管及其加热器、水银温度计、倾斜式微压计、皮托管、热工仪表、功率表以及调压变压器等组成。

实验风洞如图1所示（温度计、微压计、功率表以及调压变压器等图中未示出来）。

由于实验段前有两段整流，可使进入实验段前的气流稳定。

皮托管置于测速段，测速段截面较实验段小，以使流速提高，测量准确。

风量有风机出口挡板调节。

实验段为一叉排或顺排管簇段，实验管置于管簇第三排，管内装有电加热器作为热源，管壁嵌有四对热电偶对测壁温。

1-双扭曲线进风口； 2-蜂窝器； 3-整流金属网； 4-第一测试段； 5-实验段； 6-第二测试段； 7-收缩段； 8-测速段； 9-橡皮连接管； 10-风机； 11-皮托管。

图1 强迫对流管簇管外换热系数测定实验风洞简图
3．中温辐射黑度测试仪。

四、 实验方法、步骤及结构测试
1．第一部分测试内容－平板法测定材料的导热系数，实验步骤如下： （1）装好试材后，用压板螺丝将试材均匀压紧，以保证与冷热面均匀接触。

（2）检查电源、测量线路及冷却水接管，并将硅整流电源调整至零位。

（3）打开自来水开关，使冷面保持均温。

（4）开启硅整流电源，然后将电压、电流调至一定的数值。

（5）待冷热面温度稳定后，读取所有数据，并记录在表二上。

（6）改变电功率（改变工况），稳定后读取中一电功率下的所有数据。

其中应注意事项：
（1）硅整流电源的电压电流数值调得不可太高，以免烧坏试材（1≤25A） （2）自来水流量不要太大，以免损坏实验装置。

2．第二部分测试内容－强迫对流管簇管外换热系数测定，实验步骤如下： （1）将皮托管与微压计连接好，校正零点；连接热电偶与加热器、功率表以及调节变压器的热工仪表电器箱线路连接好。

经指导老师检查确认无误后，准备启动风机。

（2）在关闭风机出口挡板的条件下启动风机，让风机空载启动，然后根据需要开启出口挡板，调节风量。

（3）在调压变压器指针位于零位时，合电闸加热实验管，根据需要调整变压器，使其在某一热负荷下加热，并保持不变，使壁温达到稳定（壁温热电偶电势在三分钟内保持读数不变，即可认为已达到稳定状态）后，开始记录热电势、电功率、空气进出口温度及微压计的读数。

电压不得超过180V。

（4）在一定热负荷下，通过调整风量来改变Re数的大小，因此保持调压变压器的输出电压不变，依次调节风机出口挡板，在各个不同的开度下测得其动压头，空气进、出口温度以及电位差计的读数，即为不同风速下，同一负荷时的实验数据。

（5）不同热负荷条件下的实验，仅需利用调压变压器改变电加热器功率，重复上述实验步骤即可。

（6）实验完毕后，先切断实验管加热电源，待实验管冷却后再关闭风机。

五、实验数据的整理
1．第一部分测试内容－平板法测定材料的导热系数，实验数据整理过程如下：（1）功率计算
Q = IV （W）
其中：V——热源板中心区划测得的电压降； V=（V 9+V 10）/ 2
V 9—— 由左热源板Va、Vb处测得的电压降。

V 10——由右热源板Vc、Vd测得的电压降。

I——流过热源板的电流（A），由流过标准电阻9上产生的电压降V 11来计算，因为标准电阻75A/75mv，所以测得标准电阻上每1mv电压等于1A的电流流过。

（2）导热系数λ的计算： t F VI ∆=2/δλ
（W/m.K）
其中：δ——试材厚度，δ=0.02m
F ——试材面积，F=0.003m
——冷面的温差，t ∆21t t t -=∆ ℃ 热源板平均温度：
t 1=( t 01 + t 02 + t 03 + t 04 )/4 ℃
冷侧均温板温度：
t 2 =(t 07 + t 08)/2 ℃ 试件平均温度:
t m =0.5(t 1 + t 2)
℃
对于各种试材，在各种不同的平均温度下，可测定试材导热系数和温度的关
系
()m t f =λ
对于大多数试材变化范围不大，该关系式可用直线表示。

m t （3）按表二整理三组实验结果，求出热流量和导热系数。

（4）在λ—t 坐标图上分别描绘出相应于三个平均温度()2/21t t t m +=下的导热系数。

（5）按选点法求出导热系数受温度影响的方程式
λ=λ0（1＋bt）
2．第二部分测试内容－强迫对流管簇管外换热系数测定，实验数据整理如下： （1）壁面平均放热系数α
电加热器所产生的总热量Q ，除了以对流方式由管壁传给空气外，还有一部分是以辐射方式传出，因此，对流换热量为
c Q r r c Q W Q Q Q -=-=
]100()100[(44
f w o r T T F C Q -=ε
式中：——辐射换热量[W]
r Q W ——加热电功率[W]
ε——试管表面黑度： ε=0.6~0.7（或用中温辐射黑度测试仪
测试）
o C ——绝对黑体辐射系数： )]
/([67.54
2K m W C o ⋅=w T ——管壁面的平均绝对温度[K] f T ——空气进出口的平均绝对温度[K]
F ——管表面积[]
2m 根据牛顿公式，壁面平均对流放热系数为：
F
t
t Q f
w
c )(-=
α
[]
C m W ⋅/ο2（2）空气流速的计算
采用皮托管在测速段截面中心点进行测量， 由于实验风洞测速段分布均匀，因此不必进行截面速度不均匀的修正。

若采用倾斜式微压计测量得的动压头为h ， 则有能量方程式：
022
21+=+空空r p g u r p 而h r （r P P )12空酒-=-
空
空酒空酒空
空测
ρρρ)
(2)(2)(212-=-=-=
gh h r r r g
p p r g
u
式中： 酒ρ ——微压计酒精的密度，
33/1081.0m Kg ⨯=洒ρ空ρ——空气的密度，根据空气的平均温度，可在有关书中查得。

——倾斜式微压计液柱高[m]。

h 由上式计算所得的流速是测速截面处的流速，而准则式中的流速是指流过试验管最窄截面的流速ϖ，由连续性方程：
)(n d L F F u ⋅⋅-=⋅试测测ϖ
n
d L F F u ⋅⋅-⋅=
试测
测ϖ
式中：——测速处流体流速[m/s]
测u ϖ
——试验管最窄截面处流速[m/s]
测F ——测速处流道截面积[m 2]
2180150mm F ⨯=测试F ——放试管处流道截面积[m ]
22
150450mm
F ⨯=试L ——试验管有效管长：L= 450mm
d ——实验管外径：d=38mm （实测） n ——试验管数
（3）计算定性温度 ，并查出空气有关物性参数。

m t （4）确定准则方程式
将数据代入准则式，并分别求得几组准则数，即可在为纵坐标和以 为横坐标的常用对数坐标图上，得到一些实验点，然后用直线连接起来，因
m Nu m Re m
m n C Nu Re
lg lg lg +=
lgC 为直线的截距，n 为直线的斜率，取直线上的两点，即可得：
1
212Re lg Re lg lg lg --=
Nu Nu n
n m
m
Nu C Re =
即可得出具体的准则方程式
n
m m C Nu Re =强迫对流管簇管外换热系数测定试验数据记录整理表见附表二。

注意： 为减少取点误差起见，可多取几对点，得出多对C ，n 值，然后取其平均值作为最后的C ，n 值。

六、实验报告要求
1．统一采用学校规定的实验报告书书写格式。

2．报告中要写清实验目的和要求、实验原理、实验步骤。

3．采用附表进行实验原始数据记录，并对数据整理。

4．在λ—t 坐标图上分别描绘出相应于三个平均温度()2/21t t t m +=下的导热系数。

5．做出 图线。

n m m C Nu Re =
6．对数据进行误差分析。

7．可分成多个实验报告。

8．其它事项由实验指导老师根据具体情况进行要求。

七、思考题
1．何谓导热系数？何谓换热系数？何谓传热系数？它们的单位各是什么？哪些是物性参数？哪些与过程有关？
2．对于无限大平板内的一维稳态导热问题，试说明在三类边界条件中，两侧面边界条件的哪些组合可以使平板中的温度场获得确定的解？
3．平板导热系数实验测定过程中，如果硅整流电源的电压和电流数值调得过高会出现什么问题？
4．当一个由若干个有量纲的物理量所组成的实验数据转换成数目较少的无量纲量后，这个实验数据的性质与地位起了什么变化？
5．如果以后你工作中遇到一种对流换热现象需要作计算，但你以前并未见过，你该怎么办？当你决定从参考资料中去寻找换热特征数方程式时，你应当注意些什么？6．就对流现象而言，外掠单管的流动与管道内的流动有什么不同？
7．什么叫黑体？什么叫黑度？在热辐射理论中为什么要引入黑体这一概念？
8．黑体的辐射能按空间方向是怎样分布的？定向辐射强度与空间方向无关是否意味着黑体的辐射能在半球空间各方向上是均匀分布的？
附图一平板法测定材料导热系数实验装置简图
附图二、图三
附表一 平板法测定材料导热系数实验数据记录和计算表
实验者： 姓名： 班级： 时间：
附表二：强迫对流管簇管外控热系数测定试验数据记录整理表
试验次数
项目
负荷一
负荷二
负荷三
电压 V （<180V）V 电流 I A 负 荷
电功率 w W
风 速 微压计 液柱高 h m 风速1
风速2
风速1
风速2 风速1 风速2
热电偶
电位差计电势
V 1 mv
壁 温 管壁温
（查表）
t w ℃
进口t’ ℃ 测 量 数 据
出口t” ℃ 平均t f =1/2(t’+t”)
℃ 空 气 温 度 定性t m =1/2(t w +t f )
℃
动粘度 γm m ²/s
空气
物性量（查表）
导热系数λm w/m ℃
空气流速ω
m/s 换热系数α w/m ²℃ 雷诺准Re m 计 算 整 理 数 据
努谢尔准则Nu m
《流体力学》实验指导书作者：胡世亮、刘良德
广东工业大学材料能源学院
二００六年七月修订
《流体力学》综合性实验指导书
实验名称：流体力学综合性实验
实验项目性质：综合性
所涉及课程：流体力学
计划学时：4
一、实验目的
通过同学的实验，让学生了解流体的物理性质，掌握它的变化规律，同时通过测定它对流动状态的影响和流体在不同管道结构中的阻力变化，加深学生对流体的认识。

培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、实验（设计）仪器设备和材料清单
1．实验装置介绍
本实验在流体力学综合性实验台上进行,该综合实验台有以下几个特点:
(1)整个装置为台式结构，可任意移动。

(2)独具水头高度调节装置, 水头高度在一定范围内的可任意调节，有利于进行不同的流体实验研究: 如阻力系数测量、流态的观察等。

(3)独到的稳压结构，使实验稳定，统一性好，学生实验效果极佳。

2．基本结构：
（1）泵、供水、溢水、泄水构成了一个水路的自动循环系统；
（2）稳压罐、导流管、调节阀构成了流体流动与调节控制部分；
（3）测压部分：有测压台、测压基准、游标尺，能够测量静压、全压；
（4）支承：有底板和固定地脚和可调地脚，使测试台处于水平位置；
三、实验内容
1．要求学生在该流体力学综合性实验台上分别进行以下各个实验项目：
①．流体流动状态观测
②．测量流体沿程阻力系数
③．测量流体局部阻力系数
④．验证伯努利能量方程
2．具体实验内容及原理
①．流体流动状态观测
本部分实验要求：
（1）．学会用染色法观察液体在不同动流状态时流体质点的运动规律；
（2）．观察流体由层流变湍流及由湍流变层流时质点的运动过程；
（3）．测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数Rec 。

本部分实验原理：
空气和水等流体三流动，用肉眼很难直接观察得到，需要有特殊的方法。

这个实验采用染色法直接观察水灾不同流动状态时质点的运动规律。

其方法就是用细针管在流体流动的圆管中注入染料，观察其流动状态。

流体在管道中流动时，由于惯性力和粘力不同，由此产生内部结构和运动性质不同的两种流动状态。

当管中流速较小时，有稳定的平均流速U，颜色水就愈流体同步沿轴线流动，流体质点无横向运动，不相互混杂，颜色水形状稳定，称之为层流。

若将水的流速逐渐调大，管中的蓝色直线出现脉动，流体质点还没出现相互交换现象，流体的运
动呈临界状态。

当流速增大到一定程度，出现流体着电工的横向运动，流体质点有剧烈的相互混乱，称湍流。

②．测量流体沿程阻力系数 本部分实验要求：
（1）．测定等断面管道中不同雷诺数Re 时的沿程阻力系数 （2）．熟悉液体在管道中流动时的能量损失及其计算方法 （3）．学习用体积法测定管道内流体的体积流量。

本部分实验原理：
流体再等直管内流动时,由于流体与管壁之间摩擦阻力引起了能量的损失。

这个能量的损失与路程长度L 成正比,与管径d 成反比.这种流体沿着等截面直管流动所产生的能量损失称为沿程阻力损失。

如图（1）所示。

它可用下式表示：
22/p d /υλ⋅⋅⋅=∆L P
式中：P ∆－沿程阻力损失 λ－沿程阻力系数
L －两断面之间的管长 ν－管内流体的平均速度 d －管内径 ρ－流体的密度
￣￣
根据达西公式：
2
f 2f /gdh 2
g 2/d /pg /
h υ
λυλL L P ＝＝＝∴⋅⋅∆
由上式看出，只要测出两截面之间的损失高度()21f f h h h h －＝，以及对应的管内平均流体速ν，就能计算出沿程阻力系数λ。

其中，管内平均流速用体积法测得流量即可计算出平均流速。

③．测量流体局部阻力系数
本部分实验要求：
（1） 测定突然缩小和阀门不同开启度对(全开、30°、45°)的局部阻力系数；
（2） 掌握局部水头损失的测定方法。

本部分实验原理：
如上图：
对Ⅰ、Ⅱ两断面列能量方程，可求得L 1、L 2长度上的沿程损失和突出放大的局部损失：
g g d L g d L g
p g p 222222112
2
2221112
22
2
11
νξνλνλνγνγ+∙+∙++=+
突然放大阻力系数ξ，可从理论上导出：
2
2
2
1
2
21111⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-=d d
A A ξ 测定p 1、p 2和ν1、ν2后即可算出此情况的沿程阻力系数λ。

对Ⅱ、Ⅲ两截面列能量方程，可求得L 3 L 4 长度上的沿程损失和突然缩小的局部损失：
g g d L g d L g p g
p v
v
222222322
3142
2232
3
3
22
2
νξνλνλγ
λ
+∙+∙++=
+ 测定p 2、p 3和ν2、ν3（＝ν1），并代入前面求得的沿程阻力系数λ，即可求得突然缩小的局部阻力系数ξ。

对Ⅲ.Ⅳ 两断面 列能量方程，可求得L 5长度上的沿程损失和阀门的局部损失：
g
d L p p 22
33254
3
νξλγγ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++= 测定p 3、p 4和ν3（＝ν1），并代入前面求得的沿程阻力系数λ，即可求得阀门的局部阻力系数ξ3。

④．验证伯努利能量方程 本部分实验要求：
在流体在管内作定常流流动时，观察压力水头（p
γ）和速度水头（2
2V g ）的沿
途变化规律，寻找他们的变化规律。

四、实验步骤
①．流体流动状态观测
⑴准备工作：将水箱充水至经隔板溢流流出，将进水阀门关小，继续向水箱供水，以保持水位高度不变。

⑵缓慢开启放水阀门，使玻璃管中水稳定流动，并开启颜色控制阀门，使红色水以微小流速进入玻璃管并在玻璃管内和原流体一起流动，呈层流状态。

⑶开大阀门，使红色水在玻璃管内的流动呈湍流状态，在逐渐关小出口阀门，观察玻璃管出口口处的红色水刚刚出现脉动状态但还没有变成层流时，测定此时的流量，重复三次，即可算出下临界雷诺数。

⑷把原始数据记录在附表1中，并计算其他数据。

②．测量流体沿程阻力
⑴启动水泵，经过水管把水从蓄水箱中吸出，打入稳压罐，整流后流入
实验管道，再经出口阀门流回蓄水箱。

⑵打开稳压罐和压差计上的排气阀，使系统内的空气排完，直至压差计
内也没有气泡为止。

关闭排气阀。

⑶调节进水阀门，使压差计有压差△h（即hf下同）大约200mm左右，
以这个压差作为第一实验点，并测量流量（利用计量水箱和秒表）和水温。

⑷逐次开大进水阀门，测读相应的压差△h，流量和水温。

至压差达到最大高度为止。

⑸本实验进行3个不同管径（d）的实验，每支管测3次。

⑹把原始数据记录在附表2中，并计算表中其他数据。

③．测量流体局部阻力
⑴本实验共进行三组实验做：中间节流阀门全开、开启30°、开启45°三种状态。

⑵开启进水阀门，使进水阀门后的压强达到测压计可量测的最大高度。

⑶调节中间节流的阀门，使它分别处于全开、开启30°、开启45°三种状态。

⑷测量各点压强，同时用体积法量测流量，每点做三次，取平均值。

⑸把原始数据记录在附表3中，并计算表中其他数据。

④．验证伯努利能量方程
⑴了解并画出各测压管与各测点的对应关系。

⑵启动水泵向稳压水箱充水，使稳压水箱中始终保持溢流。

⑶排除管道内以及测压管内的空气，测压管上端加一定压，使测压管中水柱高度保持水平及适当位置。

⑷进口阀门全开，出口阀门全关，观察各测压管的指示。

略开出口阀门再观察各测压管的指示变化。

⑸调节出口阀门待流量稳定时，记录各测压管的指示和实验流量。

⑹把原始数据记录在附表4中，并计算表中其他数据。