流體流動阻力的測定

1、流體流動阻力的測定第1頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.1實驗內容測定流體在特定材質和粗糙度 的直管中流動的阻力摩擦系數，并確定和Re之間的關系；測定流體通過閥門或彎頭時的局部阻力系數。第2頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.2實驗原理由于流體粘性的存在，流體在流動的過程中會發(fā)生流體間的摩擦，從而導致阻力損失。層流時阻力損失的計算式是由理論推導得到的；湍流時由于情況復雜得多，未能得出理論式，但可以通過實驗研究，獲得經驗的計算式。第3頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四 1.2.1 尋找影響過程的主要因素 （1）問題的提出 h

2、f =f (d, u, l,) 若每個自變量的數值依次變化10次，而其它自變量保持不變，測取 hf 的值。6個自變量，根據正交網絡法規(guī)劃，實驗次數將達 106 。 第4頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四（2）能否減少實驗次數 量綱分析法是通過將變量組合成無量綱數群，從而研究無量綱數群之間的關系，大大減少實驗自變量的個數 ，大幅度地減少實驗次數 。第5頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四基本物理量、導出物理量量綱：是物理量（測量）單位的種類?；玖烤V：基本物理量的量綱。 如，在流體力學中，L、M、T。導出量綱：由基本量綱經公式推導而出，稱為導出量綱。無量

3、綱準數：又稱無量綱數群，由若干個物理量組合得到一個復合物理量，其量綱的指數為零。(3) 幾個基本概念第6頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.2.2 簡化工程處理方法 (1) 定理在物理方程量綱一致性的條件下，任何一個方程都可化為無量綱方程； 無量綱方程的變量總數=（原方程變量總數基本量綱數）。原方程變量總數： 7個基本量綱數： 3個 L、M、T無量綱數群的個數 =7-3=4個hf =f (d, u, l,) 第7頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.2.3 量綱分析法規(guī)劃實驗由定理： h f =f (d, u, l,) 4 =f（1 ，2 ，3 ）

4、 d - L u - LT-1 ML-3 - ML-1T-1 - L h f - L2T-2 第8頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1= 2= 3= 4= 具體推導見課本24頁第9頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四 由量綱分析法可將對下式的研究轉化成對無量綱數群之間關系的研究h f =f (d, u, l,) 4 =f（1 ，2 ，3 ） 即：第10頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四 從而，實驗工作量大大降低。 實驗次數將從106 次實驗 103次實驗， 實驗次數又將從 次實驗 次實驗若實驗設備是水平直管： 成正比 與 d l

5、hf / 第11頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.2.4 量綱分析法優(yōu)點：由此及彼，由小見大。即：只要無量綱數群的值相等，阻力系數相等。 不是萬能的:(1)降低的工作量有限 無量綱方程的變量總數原方程變量總數基本量綱數 4 73(2)必須對研究的過程有足夠的了解（多一個變量或少一個變量都不行）第12頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四 實驗操作變量：流量閥門開度流速u流量計 ：2個壓差計 ：溫度計配上泵、變頻器、水槽、管路、閥門、管件組合成如下實驗流程圖對于1.2.5 實驗規(guī)劃方法第13頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.3

6、 實驗流程圖第14頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四 差壓變送器工作原理 來自雙側導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側隔離膜片上，通過膜片內的密封液傳導至測量元件上，測量元件將測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉換器，從而以標準電信號輸出。第15頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四平時兩個平衡閥都是打開，只有測量是關閉第16頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四 1.4 實驗步驟(1)打開兩個平衡閥、四個引壓閥，關閉出口閥，啟動泵。(2)排氣順序如下： a.總管排氣 將出口控制閥“打開關閉”重復三次后，再打開總管排氣閥“打開

7、關閉”重復三次； b.引壓管排氣 分別打開四個壓差計排氣閥“打開關閉”重復三次； c.壓差計排氣 關閉兩個平衡閥，分別打開四個壓差計排氣閥， “打開關閉”重復三次；第17頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四 (3)檢驗氣體是否排凈: 讀取壓差計的讀數 讀取流量計的讀數第18頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四(4)實驗布點: 大流量少布點，小流量多布點。 （為什么？）(5)實驗順序: 從大流量開始做到小流量。第19頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.5 原始數據記錄 1.5.1 一次性原始數據記錄 L= d直= d局= t水= 第

8、20頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1.5.2 原始數據表序 流量 光滑管壓差 彎頭壓差 流量 粗糙管壓差 閥門壓差號 l/s KPa KPa l/s KPa KPa123456789101112131415第21頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四幾點說明：1.在雙對數坐標紙上作圖2.有效數字的要求按照儀表刻度讀得準確值和估計值第22頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四與Re及d 的關系圖第23頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四注意事項(1) 平時兩個平衡閥都是打開，只有測量是關閉。(2) 大流量少布點，小流量多布點(3) 從大流量開始做到小流量。 第24頁，共26頁，2022年，5月20日，11點5分，星期四1. 流體流動阻力測定1.1 實驗內容 1.2 實驗原理1.3 實驗流程圖1.4 實驗注意事項1.5 實驗步驟 第25頁，共26頁，2022年，