沿程阻力實驗課件.ppt

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1、石油工程實驗教學(xué)中心沿程阻力實驗FrictionHeadLossExperiment工程流體力學(xué)實驗?zāi)康?．掌握測定鍍鋅鐵管管道沿程阻力系數(shù)λ的方法；2．在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制λ-Re的關(guān)系曲線；3．了解沿程阻力系數(shù)λ隨雷諾數(shù)Re的變化規(guī)律。實驗裝置1.進水閥；2.第1根管路；3.量水箱；4.流量調(diào)節(jié)閥；5.排氣閥12345實驗原理(1)本實驗所用的管路是水平放置且等直徑，因此利用能量方程式可推得管路兩點間的沿程水頭損失計算公式：式中：λ——沿程阻力系數(shù)；L——實驗管段兩端面之間的距離，m；D——實驗管內(nèi)徑，m；g——重力加速度（g=9.8m/s2）；v

2、——管內(nèi)平均流速，m/s；hf——沿程水頭損失，由壓差計測定。實驗原理(2)由上可以得到沿程阻力系數(shù)λ的表達式：沿程阻力系數(shù)在層流時只與雷諾數(shù)有關(guān)，而在紊流時則與雷諾數(shù)和管壁粗糙度有關(guān)。當(dāng)實驗管路粗糙度保持不變時，可得出該管的λ-Re關(guān)系曲線實驗步驟(1)Step1閥門V1完全打開。一般情況下V1是開著的，檢查是否開到最大即可；Step2打開V10排氣，排氣完畢將V10關(guān)閉；Step3打開實驗管路左、右測點，關(guān)閉壓差計上方的球形閥，檢查壓差計左右液面是否齊平。若不平，須排氣；排氣：為防止汞外泄，排氣時應(yīng)在老師的指導(dǎo)下進行實驗步驟(2)Step4用打氣筒

3、將水-氣壓差計的液面打到中部，關(guān)閉壓差計上、下方的三個球形閥，將V12完全打開。待水流穩(wěn)定后，記錄壓差計讀數(shù)，同時用體積法測流量（壓差5~7cm汞柱時，打開壓差計下方的兩個球形閥，由汞-水壓差計換用水-氣壓差計來讀壓差）；ΔhHg>5cm，用汞-水壓差計測壓差ΔhHg<5cm，用水-氣壓差計測壓差實驗步驟(3)Step5逐次關(guān)小V12，記錄18組不同的壓差及流量；Step6用量筒從實驗管路中接足量的水，放入溫度計5分鐘后讀出水的溫度，查粘溫表Step7實驗完畢后，依次關(guān)閉V12、實驗管路左右兩測點的球形閥，并打開兩用式壓差計上部的球形閥。注意事項本實驗

4、要求從大流量（注意一定要把閥門V12完全打開）開始做，逐漸調(diào)小流量，且在實驗的過程中閥門V12不能逆轉(zhuǎn)；實驗點分配要求盡量合理，在記錄壓差和流量時，數(shù)據(jù)要一一對應(yīng)；使用量筒、溫度計等儀器設(shè)備時，一定要注意安全；做完實驗后，將量筒、溫度計放回原處，將秒表交回。思考分析1．如將實驗管安裝成傾斜的，比壓計中的讀數(shù)差是不是沿程水頭損失？2．隨著管路使用年限的增加，λ-Re關(guān)系曲線會有什么樣的變化？3．當(dāng)流量、實驗管段長度相同時，為什么管徑愈小，兩斷面的測壓管液面差愈大？其間的變化規(guī)律如何？