流體實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、實(shí)驗(yàn)一流體流動(dòng)阻力的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握測定流體流經(jīng)肓管、管件(閥門)時(shí)阻力損失的一般實(shí)驗(yàn)方法。2.測定直管摩擦系數(shù)兄與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的關(guān)系，驗(yàn)證在一般湍流區(qū)內(nèi)A與Re的關(guān)系曲線。3.測定流休流經(jīng)管件(閥門)時(shí)的局部阻力系數(shù)頭4.識(shí)辨組成管路的各種管件、閥門，并了解具作用。二、實(shí)驗(yàn)裝置與流程1.實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)對彖部分由貯水箱，離心泵，不同管徑、材質(zhì)的水管，各種閥門、管件，渦輪流量計(jì)和倒U型差壓計(jì)等所纟R成。管路部分有三段并聯(lián)長宜管，自上而下分別為用于測定宜管層流阻力、粗糙管直管阻力系數(shù)、光滑管直管阻力

2、系數(shù)。同時(shí)在粗糙管直管和光滑管直管上分別裝有閘閥和截止閥，用于測定不同種類閥門的局部阻力系數(shù)。水的流量使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)或渦輪流量計(jì)測量,管路直管阻力和閥門的局部阻力采用相應(yīng)的倒U型差壓計(jì)或差壓傳感器測量。2.實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)裝置流程如圖1-1中箭頭所示：3.裝置參數(shù)裝置參數(shù)如表1-1所示。表1-1裝腔參數(shù)表名稱管內(nèi)徑(mm)測量段長度(mm)光滑管不銹鋼管211000粗糙管鍍鋅鐵管221000光滑管局部阻力截止閥21660粗糙管局部阻力閘閥22680層流管不銹鋼管62000XT4I—水箱2—禺心泵3、10、

3、11、12、13>14一壓差傳感器4一溫度計(jì)5—渦輪流量計(jì)6-孔板（或文丘里）流最計(jì)7、8、9—轉(zhuǎn)子流最計(jì)15—層流管實(shí)驗(yàn)段16-粗糙管實(shí)驗(yàn)段17—光滑管實(shí)驗(yàn)段18—閘閥19—截止閥20—引水漏斗圖1-1流休力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖三、基本原理流體通過由直管、管件（如擴(kuò)大管、三通和彎頭等）和閥門等組成的管路系統(tǒng)吋，由于粘性剪應(yīng)力和渦流應(yīng)力的存在，要損失一定的機(jī)械能。流體流經(jīng)直管時(shí)所造成機(jī)械能損失稱為直管阻力損失。流體通過管件、閥門時(shí)因流體運(yùn)動(dòng)方向和速度人小改變所引起的機(jī)械能損失稱為局部阻力損失。1.

4、直管阻力摩擦系數(shù)兄的測定流體在水平等徑直管中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，阻力損失為：/綸=匕二邑“丄尤（1）即,ypp（12phr式中：A——直管阻力摩擦系數(shù)，無因次;d直管內(nèi)徑，m；pf——流體流經(jīng)/米肓管的圧力降，Pa;hf——單位質(zhì)量流體流經(jīng)I米直管的機(jī)械能損失,J/kg；p流體密度，kg/m3；I點(diǎn)管長度，m；流體在管內(nèi)流動(dòng)的平均流速，m/s；滯流（層流）時(shí),64ReA(4)式屮：Re——雷諾準(zhǔn)數(shù)，無因次;“流體粘度，kgIm?s；湍流時(shí)2是雷諾準(zhǔn)數(shù)Re和相對粗糙度@/〃）的函數(shù)，須由實(shí)驗(yàn)確定。由式（2）可

5、知，欲測定久，需確定仁d測定如△〃/、《、p、“等參數(shù)。Jd為裝置參數(shù)（裝置參數(shù)表格屮給出），P、“通過測定流體溫度，再查有關(guān)手冊而得，u通過測定流體流量，再由管徑計(jì)算得到。木裝置流罐采用渦倫流量計(jì)或轉(zhuǎn)了流量計(jì)測量，則Vu=（5）900/r-J2式中：V——流量計(jì)測得的流量，m3//?Apf可用U型管、倒置U型錚、測壓直管等液柱壓差計(jì)測定，或采川差壓變送器和二次儀表顯示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)/,d,指示液密度燉，流體溫度心（查流體物性°、“），及實(shí)驗(yàn)時(shí)測定的流量V、g求取Re和2,再將Re和兄標(biāo)繪在雙

6、對數(shù)坐標(biāo)圖上。2?局部阻力系數(shù)歹的測定流體通過某一管件或閥門時(shí)的機(jī)械能損失表示為流體在小管徑內(nèi)流動(dòng)時(shí)平均動(dòng)能的某一倍數(shù)，局部阻力的這種計(jì)算方法，稱為阻力系數(shù)法。即：(6)(7)plu2式屮：hf'——單位質(zhì)量流體流經(jīng)某一管件或閥門時(shí)的機(jī)械能損失，J/kg;g——局部阻力系數(shù)，無因次；pf1——局部阻力壓強(qiáng)降，Pa；（所測得的壓降應(yīng)扣除閥門二端兩測壓口間直管段的壓降，直管段的壓降由和應(yīng)管路的直管阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)果求取。）p流體密度，kg/；g重力加速度，9.81m/s2；ii流體在小截面管中的平均流速，m/

7、s；待測的管件和閥門市現(xiàn)場指定。木實(shí)驗(yàn)采川阻力系數(shù)法測定管件或閥門的局部阻力損失。根據(jù)連接管件或閥門兩端管徑中小管的直徑d,流體溫度/（）（查流體物性°、“），及實(shí)驗(yàn)時(shí)測定的流量V、pf1,通過式（6）或（7）,求取管件（閥門）的局部阻力系數(shù)參數(shù)四、實(shí)驗(yàn)步月1.開啟儀表柜上的總電源、儀表電源開關(guān)。2.首先對水泵進(jìn)行灌水，然后關(guān)閉泵出口閥，啟動(dòng)水泵，待電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)后，把泵的出口閥緩緩開到最大。3.全開流量調(diào)節(jié)閥，以排除測試管路內(nèi)的空氣。當(dāng)采用U型壓差計(jì)（或倒U型壓差計(jì)）測量壓差時(shí)，應(yīng)先對U型壓差計(jì)（或

8、倒U型壓差計(jì)）進(jìn)行排氣和調(diào)零，使壓差計(jì)兩端在帶壓且零流呈時(shí)的液位高度相等。本裝置選用并壓變送器測量壓并，當(dāng)使用羌壓變送器測最壓并時(shí)，也應(yīng)先對差壓變送器二側(cè)的引壓管進(jìn)行排氣操作。4?實(shí)驗(yàn)從最大流量開始做起，最小流量控制在1.5m3//?以上，建議每次流量變化在前一次的（）.85倍左右，流量改變后，耍待流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后再讀數(shù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)同時(shí)讀取不同流量下的壓差、流量和溫度等有關(guān)參數(shù)。1.裝置確定吋，根據(jù)AP和u的實(shí)驗(yàn)測定值，nJ計(jì)算久和歹，在等溫條件下，雷諾數(shù)Re