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《實驗四直管阻力、局部阻力測定實驗》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實驗三直管阻力、局部阻力測定實驗一、實驗目的1、熟悉直管阻力的測定方法，計算出摩擦系數(shù)λ和雷諾準數(shù)Re，在雙對數(shù)坐標紙上作λ－Re關系曲線；2、學習用U型壓差計測量管件局部阻力損失的方法，計算局部阻力系數(shù)ξ。二、實驗原理流體在管路中連續(xù)流動時，由于內(nèi)摩擦和旋渦的存在，不可避免地要消耗一定的機械能。管路由直管和管件（如三通、肘管、大小頭）等組成。流體在直管中流動時所造成的機械能損失稱為沿程阻力；而在通過閥件、管件等局部障礙，以及因流動方向和流動截面的突然改變所造成的機械能損失稱為局部阻力。流體在管徑不變的水平直管中作定
2、常態(tài)流動時，從截面1-1流動到截面2-2時的沿程阻力損失表現(xiàn)為流體壓強的降低，即式中：Hf因沿程阻力造成的壓頭損失（m水柱）；P1-截面1-1處流體的壓強（Pa）;P2-截面2-2處流體的壓強（Pa）；由于影響阻力損失的因素很多，為了減少變量和實驗的工作量，也為了能將在實驗室裝置中用水所做實驗的結果應用到其它物系中去，而使實驗結果具有普遍意義，需要采用量綱分析指導下的實驗研究方法。影響流體流動時產(chǎn)生阻力損失的因素有以下幾類；1）流體的性質(zhì)：密度ρ；粘度μ；2）流體流動的幾何尺寸：管徑d，管長l，管壁的粗糙度ε；3）流
3、體流動的條件：流速u。流體阻力損失為這些因素的函數(shù)，即。5工程上計算流體流過直管的阻力損失，通常采用以下的公式：可見λ為雷若數(shù)Re和管壁相對粗糙度的函數(shù)。它們之間的函數(shù)關系，只要用水作物系，在實驗室規(guī)模的裝置中進行有限量的實驗即可確定。λ與Re及的關系一經(jīng)確定后，就可計算任一的流體在管道中的流動阻力損失。局部阻力通常有兩種表示方法，即當量長度法和阻力系數(shù)法。流過一定長度的直管損失的能量，這個直管長度稱為當量長度，用符號le表示。這樣就可用直管阻力損失的計算公式來求算局部阻力損失。并且在管路計算時，可將管路中的直管長度
4、與管件、閥門等的當量長度合并在一起計算。如果管路中直管長度為le，各種局部阻力的當量長度之和為，則流體在管路中流動時的總阻力損失為局部阻力系數(shù)法：流體穩(wěn)定流過某一管件或閥門時的阻力損失可用流體在管路中流動時動能倍數(shù)表示，這種計算局部阻力的方法，稱為系數(shù)法。即式中：-局部阻力造成的壓頭損失（m水柱）；ξ-局部阻力系數(shù)。水的密度與粘度計算公式（1）密度：式中：——水的平均溫度5（2）粘度：式中：——水的平均溫度三、實驗裝置1、該實驗裝置主要由離心泵、水泵、壓力表、孔板流量計、真空表、功率表、U型壓差計、實驗管道及閥門等組
5、成。2、離心泵額定功率：0.37KW；轉(zhuǎn)速：2800r/min；吸程8m，效率：34%；流量：2.5m3/h；揚程：15m；必須汽蝕余量：2m。3、U型壓差計分別測量各測壓點的壓力降。壓差計的指示液為水。4、流量計采用LZB-25（100-1000）L/h；LZB-10（16-160）L/h。6、壓力表采用Y-60型量程為（0-0.6Mpa）5四、實驗步驟1、檢查各管道與閥門是否完好，檢查測壓管（玻璃管）內(nèi)液柱高度是否合適、管內(nèi)是否有氣泡，若有氣泡，拔出測壓管導管數(shù)次，排盡U型壓差計內(nèi)氣體。同時對壓差計調(diào)零，將壓差計
6、從左到右依次編號為1、1′、2、2′、3、3′，記錄原始讀數(shù)，在數(shù)據(jù)處理時應以初始讀數(shù)為參照。2、打開水泵開關，調(diào)節(jié)大流量計流量，并注意U型壓差計內(nèi)指示液的變化，使流量從最大到最小或者從最小到最大，測試12組數(shù)據(jù)。3、布點時大流量布點稀一些，小流量密些。流量改變后，需要等3-5分鐘，至讀數(shù)穩(wěn)定后才可以讀沿程阻力壓降、局部阻力壓降等數(shù)據(jù)，并記錄在數(shù)據(jù)表中。4、實驗結束關閉所有的閥門，關閉水泵，關閉電源。五、實驗數(shù)據(jù)記錄及處理序號流量（L/h）h1（mm）h1′（mm）△h1h2（mm）h2′（mm）△h2h3（mm）h
7、3′（mm）△h351234567891011121、數(shù)據(jù)記錄表t（水）=______[℃]，ρ（水）=______[kg/m3]，玻管內(nèi)徑=_____[mm]。2、根據(jù)測得的直管阻力差，由公式計算出直管摩擦系數(shù)，然后在實驗范圍內(nèi)取算術平均值。3、由測得的局部阻力壓差，由公式求局部阻力系數(shù)。然后在實驗范圍內(nèi)，取算術平均值。4、在雙對數(shù)坐標紙上，繪出摩擦系數(shù)與雷諾Re的關系曲線，并進行討論。六.實驗報告要求1.實驗原理2.實驗方法和步驟3.實驗數(shù)據(jù)記錄及處理4.舉例計算過程5.討論實驗結果5
