局部阻力系數(shù)-實驗報告.doc

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1、局部阻力系數(shù)實驗臺-實驗報告XXXXXX年XX月XX日（一）實驗?zāi)康蘑睂W(xué)會用實驗方法測定突擴、突縮局部管件在流體流經(jīng)管路時的局部阻力系數(shù)。2、測定管道局部水頭損失系數(shù)，將突擴管的實測值與理論值比較，將突縮管的實測值與經(jīng)驗值比較。3、掌握用測壓管測量壓強和用體積法測流量的實驗技能。（二）實驗原理局部阻力系數(shù)測定實驗的主要部件為局部阻力實驗管路，它由細管和粗管組成一個突擴和突縮組件。在阻力組件的兩側(cè)一定間距的斷面上設(shè)有測壓點，由測壓點與測壓板上相應(yīng)的測壓管相連接。當流體流經(jīng)實驗管路時，就可以測出各測壓點所在截面上測壓管水柱高及前后截面的水柱高差；通過設(shè)置在實驗臺上的計量水箱，對實驗管中的

2、流體進行單位時間內(nèi)的體積流量測定，可得到流體的平均流速，由此計算局部管件的局部阻力系數(shù)ζ。1、突然擴大：（理論上）測定時采用三點法計算，由于水柱高差中既存在局部阻力，又含有沿程阻力，所以可通過設(shè)置在突擴前后各測點讀取數(shù)值后，經(jīng)流長比例換算后，可得出。計算ζ：2、突然收縮：經(jīng)驗值：，實驗用四點法計算，同樣，在讀得突縮管段的水頭損失后，按流長比例換算，分別將兩端沿程損失除去，由此得：（三）實驗操作1、啟動水泵，然后慢慢打開出水閥門，使水流經(jīng)過實驗管路。在此過程中，觀察和檢查管路系統(tǒng)和測壓管及其軟管中有無氣泡存在，應(yīng)利用有效措施將系統(tǒng)中存在的氣體排盡。2、配合調(diào)節(jié)進水閥門和出水閥門，使各組

3、壓差達到測壓管可測量的最大高度。在水流穩(wěn)定時，測讀各測壓管的液柱高和前后的壓差值。并在此工況下測定流量。3、調(diào)節(jié)出水閥門，適當減小流量，測讀在新的工況下的實驗結(jié)果。如此，可做3～5個實驗點。（注意：各實驗點的壓差值不宜太接近）。（四）實驗報告實驗中各測量點的位置如下圖所示：其中水流方向從左到右，各測量點的距離為：右端h6流出的水進入盛水箱的面積為，盛水時間t從5cm處開始計時，到20cm出停止計時，，因此流量為。管的橫截面積為：，，計算流速為：1.實驗所得測試結(jié)果及實驗裝置的必要技術(shù)數(shù)據(jù)記入附表1中。附表1Noh1(cm)h2(cm)h3(cm)h4(cm)h5(cm)h6(cm)Q

4、t[m3/s][s]119.925.124.724.513.412.72.0465E-0420.01223.327.627.327.118.217.61.8064E-0422.67326.629.929.829.722.922.41.5744E-0426.01431.333.133.033.028.928.61.2087E-0433.88536.136.636.536.535.435.36.3508E-0564.482.計算出前后截面的水柱高度差值及相應(yīng)工況的流量；各局部阻力組件的阻力水頭損失和局部阻力系數(shù)ζ填入附表2中。附表2NoΔh1.2(cm)Δh2.3(cm)Δh3.4(cm

5、)Δh4.5(cm)Δh5.6(cm)Q[m3/s]15.2-0.4-0.2-11.1-0.72.0465E-0424.3-0.3-0.2-8.9-0.61.8064E-0433.3-0.1-0.1-6.8-0.51.5744E-0441.8-0.10.0-4.1-0.31.2087E-0450.5-0.10.0-1.1-0.16.3508E-05NoV1V2突擴突縮m/sm/shj(cm)ζhj(cm)ζ11.3298E+004.1689E-015.45.9855E-0110.31.1417E+0021.1737E+003.6798E-014.456.3309E-018.21.16

6、66E+0031.0230E+003.2072E-013.356.2740E-016.251.1705E+0047.8538E-012.4622E-011.855.8785E-013.81.2075E+0054.1266E-011.2937E-010.556.3305E-0111.1510E+00計算過程與分析突擴局部阻力系數(shù)選取點：h1，h2，h3由實驗數(shù)據(jù)計算出的突擴局部阻力系數(shù)填在上表中，數(shù)值范圍在5.89~6.33之間，與理論值有較大差別；這可能與管內(nèi)各處流速不相等有關(guān)。突縮局部阻力系數(shù)選取點：h3，h4，h5，h6（為在細管道的流速）由實驗數(shù)據(jù)計算出的突縮局部阻力系數(shù)填在上

7、表中，數(shù)值范圍在1.14~1.21之間，約為突擴局部阻力系數(shù)測量值的2倍，且大于1，似乎不太合理。測量得到的突縮阻力系數(shù)也遠遠大于經(jīng)驗值為。這可能與粗管到細管連接處有大量微小氣泡附在粗管內(nèi)上表面有關(guān)，氣泡使阻力大大增強；另外也可能是粗管到細管的連接比較粗糙有關(guān)。