實(shí)驗(yàn)三管路流體阻力的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 管路流體阻力的測(cè)定管路流體阻力的測(cè)定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?以實(shí)驗(yàn)方法直接測(cè)定摩擦系數(shù)和局部阻力系數(shù) 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)不可壓縮流體在圓形導(dǎo)管中流動(dòng)時(shí)，在管路系統(tǒng)內(nèi)任意二個(gè)截面之間列出機(jī)械能衡算方程為fhuPgZuPgZ2222222111式中：Z流體的位壓頭，m液柱； P流體的壓強(qiáng)，Pa； u流體的平均流速， hf單位質(zhì)量流體因流體阻力所造成的能量損失。 假若：（1）水作為試驗(yàn)物系，則水可視為不可壓縮流體； （2）試驗(yàn)導(dǎo)管是按水平裝置的；（3）試驗(yàn)導(dǎo)管的上下游截面上的橫截面積相同;可簡(jiǎn)化為:21PPhf 由此可見(jiàn)，因阻力造成的能量損失可由管路系統(tǒng)的兩截面之間的壓力

2、差來(lái)測(cè)定。 2221udlPPhf式中：d圓形直管的管徑，m； L圓形直管的長(zhǎng)度，m； 摩擦系數(shù)，無(wú)因次 摩擦系數(shù)與流體的密度和粘度、管徑d、流速u(mài)和管壁粗糙度有關(guān)。應(yīng)用因次分析的方法，可以得出摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)和管壁相對(duì)粗糙度存在函數(shù)關(guān)系，即 )(Re,df 通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得和Re數(shù)據(jù)，可以在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上標(biāo)繪出實(shí)驗(yàn)曲線。當(dāng)Re2000時(shí)，與管壁粗糙度無(wú)關(guān)。當(dāng)流體在直管中呈湍流時(shí)， 與Re數(shù)、管壁相對(duì)粗糙度有關(guān)。 當(dāng)流體流過(guò)管路系統(tǒng)時(shí)，遇各種管件、閥門(mén)和測(cè)量?jī)x表等而產(chǎn)生局部阻力，所造成的能量損失（壓頭損失），有關(guān)系式： 22uhf 由于造成局部阻力的原因和條件極為復(fù)雜，各種局部阻力系數(shù)的具體數(shù)值，都

3、需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定。三、實(shí)驗(yàn)裝置三、實(shí)驗(yàn)裝置四、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn) （1）先檢查試驗(yàn)導(dǎo)管中旋塞、測(cè)壓旋塞和試驗(yàn)入口調(diào)節(jié)閥開(kāi)、閉情況。檢查畢啟動(dòng)循環(huán)水泵； （2）待泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，根據(jù)需要緩慢開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量； （3）待流量穩(wěn)定后，將轉(zhuǎn)換閥組測(cè)量各管路阻力，即由壓差計(jì)顯示出壓強(qiáng)降并記錄，同時(shí)記錄水溫； （4）改變流量，重復(fù)上述操作，測(cè)得各試驗(yàn)導(dǎo)管中不同流速下的壓強(qiáng)降。 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： （1）實(shí)驗(yàn)前務(wù)必將系統(tǒng)內(nèi)存留的氣泡排除干凈，否則實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期效果。 （2）若實(shí)驗(yàn)裝置放置不用時(shí)，尤其是冬季，應(yīng)將管路系統(tǒng)和水槽內(nèi)水排放干凈。五、實(shí)驗(yàn)記錄與數(shù)據(jù)處理五、實(shí)驗(yàn)記錄與數(shù)據(jù)處理（1）實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)試驗(yàn)

4、導(dǎo)管:內(nèi)徑d=17mm測(cè)試段長(zhǎng)度l=600mm粗糙管的粗糙度=0.4mm粗糙管的相對(duì)粗糙度=0.0235孔板流量計(jì)的孔徑=11mm旋塞的孔徑=12mm（2）流量標(biāo)定曲線（4）數(shù)據(jù)整理實(shí)驗(yàn)序號(hào)水的流速1雷諾準(zhǔn)數(shù)2光滑管摩擦系數(shù)3粗糙管摩擦系數(shù)4孔板流量計(jì)局部阻力系數(shù)5旋塞的局部阻力系數(shù)6擴(kuò)縮管的局部阻力系數(shù)7 列出表中各項(xiàng)計(jì)算公式。（5）標(biāo)繪-Re實(shí)驗(yàn)曲線（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)mmHgR/孔板流量計(jì)壓差計(jì)讀數(shù)，水的流量, 水的密度, 光滑管壓頭損失, 粗糙管壓頭損失, 旋塞壓頭損失，（全開(kāi)）,孔板流量計(jì)壓頭損失, 實(shí)驗(yàn)序號(hào)水的溫度, T/ 水的粘度六、思考題六、思考題:1、在測(cè)定直管阻力損失時(shí)，能否將水平管改為垂直