流体阻力测定
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一、实验目的
• ⒈学习管路能量损失（hf），直管摩擦系数 （λ）的测定方法。 • ⒉掌握直管摩擦系数 λ与雷诺数Re之间关系 及其变化规律。 • ⒊学习压强差的几种测量方法和技巧。
• ⒋掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的 使用方法。
二、实验内容
• ⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管 摩擦系数λ。
七、实验数据记录表格
光滑管：l=1.5 m
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 水流量 /m3· h-1 0.6 0.8 1.0 1.3 1.6 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0
d=21 mm
光滑管压降 /Pa 水温度 /℃
八、实验报告
• • • • • 一.实验目的 二.实验原理 三.实验任务 四.实验步骤 五.数据处理
2、具体解法：
1)、解： Re=duρ / μ ＝2.07×10-2×0.89×10-3/(π /4×100.5×10-5)
hf=(p1-p2)/ρ
λ =hf(d/L)(2/u2)=hf (2.07/199.9)(2/(0.892/π ×410-3)2)=0.0273
3、Re-λ图（画图要用坐标纸）
九ຫໍສະໝຸດ Baidu要求
• • • • 注意安全！ 注意课堂纪律，不能随意跑动，大声喧哗 实验结束后，实验数据交我签字 不能早退，实验结束开始处理数据
• ⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系 数λ与雷诺数Re之间关系曲线和关系式。
三、 原理：
• 本设备为FFRS-Ⅲ型流体阻力实验装置。
• 水在圆形直管中流动时，由于粘性和涡流 的作用产生摩擦阻力；在流经弯头、阀门 等局部时，由于流体运动的速度和方向突 然发生变化，产生局部阻力。
三、 原理：
1.摩擦系数的测定： hf=λ （L/d）(u2/2) λ =hf(d/L)(2/u2)
4 5 6 11 8 9 10 3 7
2
1
1、水箱 2、水泵 3、涡轮流量计 4、层流水槽 5、层流管 6、截止阀 7、球阀 8、光滑管 9、粗糙管 10、突扩管 11、流量调节阀
六、操作：
1）切换主管路阀门和引压管阀门，关闭流量调节阀门，启动 水泵。 2）倒U型压差计排气。 • ①打开阀门1、2、3、4约5秒钟； • ②关闭阀门1、2，打开5约2秒钟； • ③关闭5，关闭3、4； • ④打开1、2，检查液柱等高后， • 开始下一步实验操作。 排 水 管 道 3）开大流量调节阀门，记录 • 水流量、压降、水温度等数据。 4）做层流实验时，流量由专用阀门调节，压差计排气后可 将阀门5稍微打开，待液柱达到中间时，关闭阀门5，开始操 作。
2、雷诺系数： Re=duρ / μ
ρ --被测流体密度 kg/m3; μ --被测流体粘度PaS; ρ 和μ 可由测量流体温度查表取得，
这样根据测量压差及流量便可以推出一定相对粗糙度时直管的λ -Re关系。
四、 实验任务：
1.光滑光的摩擦系数测定 2.绘制λ～Re曲线关系图。
五、流体阻力实验流程
λ --摩擦系数； hf-- 能量损失； d--管内直径，m; L--测压点距离；m; u--流速，m/s;
根据柏努利方程：hf=(z1-z2)g+(u12-u22)/2 对任一管路而言。两截面间的能量损失，可以根据在两截面上测出L、z、ρ 、 u等值计算出。如果在一条等直径的水平管上选取两个截面时，z1=z2:u1=u2,柏努 利方程可以简化为： hf=(p1-p2)/ρ
• 六.结果分析
八、实验报告
• 五.数据处理
1、数据处理结果表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 水流量 /m3· h-1 0.6 0.8 1.0 1.3 1.6 2.0 2.5 3.0 4.0 光滑管压降 /Pa 水温度 /℃ 雷诺数Re 能量损失 /J 摩擦阻力系数λ
• 五.数据处理
• ⒈学习管路能量损失（hf），直管摩擦系数 （λ）的测定方法。 • ⒉掌握直管摩擦系数 λ与雷诺数Re之间关系 及其变化规律。 • ⒊学习压强差的几种测量方法和技巧。
• ⒋掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的 使用方法。
二、实验内容
• ⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管 摩擦系数λ。
七、实验数据记录表格
光滑管：l=1.5 m
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 水流量 /m3· h-1 0.6 0.8 1.0 1.3 1.6 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0
d=21 mm
光滑管压降 /Pa 水温度 /℃
八、实验报告
• • • • • 一.实验目的 二.实验原理 三.实验任务 四.实验步骤 五.数据处理
2、具体解法：
1)、解： Re=duρ / μ ＝2.07×10-2×0.89×10-3/(π /4×100.5×10-5)
hf=(p1-p2)/ρ
λ =hf(d/L)(2/u2)=hf (2.07/199.9)(2/(0.892/π ×410-3)2)=0.0273
3、Re-λ图（画图要用坐标纸）
九ຫໍສະໝຸດ Baidu要求
• • • • 注意安全！ 注意课堂纪律，不能随意跑动，大声喧哗 实验结束后，实验数据交我签字 不能早退，实验结束开始处理数据
• ⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系 数λ与雷诺数Re之间关系曲线和关系式。
三、 原理：
• 本设备为FFRS-Ⅲ型流体阻力实验装置。
• 水在圆形直管中流动时，由于粘性和涡流 的作用产生摩擦阻力；在流经弯头、阀门 等局部时，由于流体运动的速度和方向突 然发生变化，产生局部阻力。
三、 原理：
1.摩擦系数的测定： hf=λ （L/d）(u2/2) λ =hf(d/L)(2/u2)
4 5 6 11 8 9 10 3 7
2
1
1、水箱 2、水泵 3、涡轮流量计 4、层流水槽 5、层流管 6、截止阀 7、球阀 8、光滑管 9、粗糙管 10、突扩管 11、流量调节阀
六、操作：
1）切换主管路阀门和引压管阀门，关闭流量调节阀门，启动 水泵。 2）倒U型压差计排气。 • ①打开阀门1、2、3、4约5秒钟； • ②关闭阀门1、2，打开5约2秒钟； • ③关闭5，关闭3、4； • ④打开1、2，检查液柱等高后， • 开始下一步实验操作。 排 水 管 道 3）开大流量调节阀门，记录 • 水流量、压降、水温度等数据。 4）做层流实验时，流量由专用阀门调节，压差计排气后可 将阀门5稍微打开，待液柱达到中间时，关闭阀门5，开始操 作。
2、雷诺系数： Re=duρ / μ
ρ --被测流体密度 kg/m3; μ --被测流体粘度PaS; ρ 和μ 可由测量流体温度查表取得，
这样根据测量压差及流量便可以推出一定相对粗糙度时直管的λ -Re关系。
四、 实验任务：
1.光滑光的摩擦系数测定 2.绘制λ～Re曲线关系图。
五、流体阻力实验流程
λ --摩擦系数； hf-- 能量损失； d--管内直径，m; L--测压点距离；m; u--流速，m/s;
根据柏努利方程：hf=(z1-z2)g+(u12-u22)/2 对任一管路而言。两截面间的能量损失，可以根据在两截面上测出L、z、ρ 、 u等值计算出。如果在一条等直径的水平管上选取两个截面时，z1=z2:u1=u2,柏努 利方程可以简化为： hf=(p1-p2)/ρ
• 六.结果分析
八、实验报告
• 五.数据处理
1、数据处理结果表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 水流量 /m3· h-1 0.6 0.8 1.0 1.3 1.6 2.0 2.5 3.0 4.0 光滑管压降 /Pa 水温度 /℃ 雷诺数Re 能量损失 /J 摩擦阻力系数λ
• 五.数据处理