流体流动阻力的测定实验.ppt

流体流动阻力的测定流体流动阻力的测定实验实验化工原理实验教学研究室化工原理实验教学研究室一、实验目的n n掌握测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实掌握测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实验组织及测定方法，理解测定摩擦系数的工程意验组织及测定方法，理解测定摩擦系数的工程意义义n n掌握用因次分析方法解决工程实际问题；掌握用因次分析方法解决工程实际问题；n n了解压差计、流量计的使用方法以及识别管路中了解压差计、流量计的使用方法以及识别管路中各个管件、阀门的作用；各个管件、阀门的作用；n n掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法二、基本原理n n测定圆形直管阻力，确定摩擦系数与雷诺数之测定圆形直管阻力，确定摩擦系数与雷诺数之间的关系。间的关系。范宁公式层流流动湍流流动n n测定管件局部阻力，确定局部阻力系数直管阻力测定管件局部阻力，确定局部阻力系数直管阻力损失损失 三、实验流程图n n装置号：装置号：030801030801；光滑直管长：；光滑直管长：2m 2m，管径：，管径：20.5mm 20.5mm；粗糙直管长：；粗糙直管长：2m 2m，管径：，管径：20.5 20.5；局部阻力段管径：局部阻力段管径：32.0mm32.0mm；涡轮号：；涡轮号：021007021007，涡轮系数：涡轮系数：312.99s-1312.99s-1。n n装置号：装置号：030802030802；光滑直管长：；光滑直管长：2m2m，管径：，管径：20.5mm 20.5mm；粗糙直管长：；粗糙直管长：2m 2m，管径：，管径：20.5 20.5；局部阻力段管径：局部阻力段管径：32.0mm32.0mm；涡轮号：；涡轮号：021236021236，涡轮系数：涡轮系数：327.57s-1327.57s-1。四、实验步骤n n关闭控制阀，打开三个平衡阀、二个引压阀，启动泵关闭控制阀，打开三个平衡阀、二个引压阀，启动泵n n系统排气系统排气n n检验排气是否彻底是将控制阀开至最大，再关至为零，检验排气是否彻底是将控制阀开至最大，再关至为零，看看U U型压差计读数，若左右读数相等，则判断系统排气型压差计读数，若左右读数相等，则判断系统排气彻底；若左右读数不等，则重复上述彻底；若左右读数不等，则重复上述2 2步骤步骤n n由于系统的流量计量采用涡轮流量计，其小流量受到结由于系统的流量计量采用涡轮流量计，其小流量受到结构的限制，因此，从大流量做起，实验数据比较准确构的限制，因此，从大流量做起，实验数据比较准确n n实验布点实验布点 由由于于ReRe在在充充分分湍湍流流区区时时，ReRe的的关关系系是是直直线线，所所以以在在大大流流量量时时少少布布点点，而而ReRe在在比比较较小小时时，ReRe的的关关系系是是曲曲线线，所所以以小小流流量量时时多多布布点点。先先将将控控制制阀阀开开至至最最大大，读读取取流流量量显显示示仪仪读读数数F F大大，然然后后关关至至水水银银压压差差计计差差值值约约0.090.09时时，再再读读取取流流量量显显示示仪仪读读数数Q Q小小，在在Q Q小和小和Q Q大二个读数之间布大二个读数之间布14141515个点。个点。n n开启切换阀，测定另一条直管，排气步骤同上开启切换阀，测定另一条直管，排气步骤同上n n实验结束后，打开平衡阀，关闭泵，上机数据实验结束后，打开平衡阀，关闭泵，上机数据处理。处理。五、原始数据记录1.1.直管阻力数据记录：直管阻力数据记录：装置号：装置号：；光滑直管长：；光滑直管长：，管径：管径：；粗糙直管长：；粗糙直管长：，管径：，管径：；水温：；水温：。编号编号（No.No.）流量流量L/sL/s直管阻力压差计直管阻力压差计1 1流量流量L/sL/s直管阻力压差计直管阻力压差计2 2左左右右左左右右初读初读数数2.2.局部阻力数据记录局部阻力数据记录：装置号：装置号：；局部阻力段管径：；局部阻力段管径：编号编号（No.No.）流量流量L/sL/s局部阻力压差计局部阻力压差计1 1局部阻力压差计局部阻力压差计2 2左左右右左左右右初读数初读数六、过程运算表1.1.光滑管与粗造管光滑管与粗造管-Re-Re的关系运算表的关系运算表编编号号（NoNo.）流量流量L/sL/s 流速流速 m m/s s Re*10Re*10-4-4直直管管阻阻力力1 1 J/kgJ/kg 摩摩擦擦系系数数1 1流量流量 L L/s s 流流速速 m m/s s Re*10Re*10-4-4直直管管阻阻力力2 2J/kgJ/kg摩摩擦擦系系数数2 22.2.局部阻力系数计算结果局部阻力系数计算结果编号编号（No.No.）流量流量L/sL/s流速流速m/sm/s 局部局部阻力阻力1 1J/kgJ/kg阻力阻力系数系数1 1局部局部阻力阻力2 2J/kgJ/kg阻力阻力系数系数2 2n n从流程上分析说明如何降低流体流动的阻力。从流程上分析说明如何降低流体流动的阻力。n n本实验作出的本实验作出的-Re-Re关系对其它流体或其它材料的关系对其它流体或其它材料的管子是否适用？试说明理由。管子是否适用？试说明理由。n n列举出实际生活和生产中用以降低流体流动阻力列举出实际生活和生产中用以降低流体流动阻力的技术应用事例的技术应用事例2-32-3个。个。