流體流動阻力測定實驗報告

1、w y七途實驗報告課程名稱：過程工程專業(yè)實驗指導老師：成績：實驗名稱：流體流動阻力實驗實驗類型：同組學生姓名：一、實驗目的和要求（必填）三、主要儀器設備（必填）五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理 七、討論、心得 二、實驗內容和原理（必填）四、操作方法和實驗步驟 六、實驗結果與分析（必填）一、實驗目的和要求1. 掌握測定流體流經(jīng)直管、管件（閥門）時阻力損失的一般實驗方法。2. 測定直管摩擦系數(shù)入與雷諾準數(shù)re的關系，流體流經(jīng)管件（閥門）吋的局部阻 力系數(shù)，驗證在一般湍流區(qū)內a與re的關系曲線，考察（與re是否相關。3. 識辨組成管路的各種管件、閥門，并了解其作用，獲得對re,摩擦系數(shù)a,局部阻 力系數(shù)g的感

2、性認識。二、實驗內容和原理1流量計校核通過計時稱重對渦輪流量計讀數(shù)進行校核。2. re 數(shù)：re = v _ v a 9007t-d2（v = m3 -"一工）3. 直管阻力摩擦系數(shù)x的測定流體在水平等徑直管中穩(wěn)定流動時，阻力損失為:j ppd 2p-l-uz4. 局部阻力系數(shù)c的測定hf =p>pgp - u2局部阻力壓力降的測量方法：測量管件及管件兩端直管（總長度r ）總的壓降p, 減去其直管段的壓降，該直管段的壓降可由直管阻力pf （長度1 ）實驗結果求取。三、主要儀器設備figure 11 一水箱2離心泵3、11、12、13、14 一壓差傳感器4 一溫度計5渦輪流量計1

3、6粗糙管實驗段17- 光滑管實驗段18閘閥19一截止閥20引水漏斗21、22調節(jié)閥23泵出u閥24旁路閥（流景校核）abcdefgh 取壓點表格1表格2,名稱類型u（管規(guī)格管內徑直管段長度(mm)(mm)光滑管不銹鋼管光滑直管21ef= 1000粗糙直管22be = 1000粗糙管鍍鋅鐵管截止閥兩端直管（光滑管）21de = 660截止閥局部阻力閘閥閘閥兩端直管（粗糙管）22ab = 680四.操作方法和實驗步驟1. 離心泵灌水，關閉出口閥（23）,打開電源，啟動水泵電機，待電機轉動平穩(wěn)后，把泵的出口閥 （23）緩緩開到s大。對壓差傳感器進行排氣，完成后關閉排氣閥門，使壓差傳感器處于測量狀態(tài)2

4、. 開啟旁路閥（24），關閉光滑管段閥件，選定最小流量1.00m3/h,，記錄s大流量，設定大于10 個數(shù)值上等比的流量觀測值。自大至小，改變流量，每次改變流量，待流動達到穩(wěn)定后，記錄壓實驗名稱：流體流動阻力實驗姓名:user學號：差、流量、溫度等數(shù)據(jù)。粗糙管段測量同光滑管段測量。3.實驗結束，關閉出口閥(23)。五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理5.1流量計校核儀器讀數(shù)：vl=0.61m3 h-1，空桶質量mo=o.46kg t=50.00s 時，桶的質量 11 = 10.221，水溫 tr=32.1°c, p =995.0kg/m3實際流速:v2=（mi-mo）二 10.22-0.46 =

5、o.71m3 - h-1 p.t50.995.0/3600novl/m3 h'1tl/°cpll/kpapl2/kpa（加管件）10.9532.10.439.821.21320.6611.631.4431.90.8412.941.7131.81.1414.852.0531.81.5518.262.2631.71.8320.472.7131.62.5226.583.2331.63.3434.693.7431.64.3244.2104.531.46.1160.8115.2531.27.9979.5125.3931.18.2283.6表格4粗糙管段實驗數(shù)據(jù)記錄nov2/n? h1t

6、2/°cp21/kpap22/kpa(加管件)10.9730.41.441.0521.2430.32.241.7331.4430.23.012.4341.730.14.093.4252.05305.835.0362.3729.97.676.7272.7729.810.3959.2583.229.513.212.593.8229.319.8717.71104.4529.224.9324.15115.0728.724.8324.94裝訂線偏差 e=(0.71-0.61)/0.61 *100%=16.4% 表格3 光滑管段實驗數(shù)據(jù)記錄實驗所用流體為水，p， m的計算參考文獻值'內插

7、法處理實驗名稱：流體流動阻力實驗姓名:user學號：t=20°c,p = 998.2kg/m3 ;t=30°c,p = 995.7kg/m3; t=40°c,p = 992.2kg/m3t=28°c,|i = 0.8360cp; t=29°c = 0.8180cp; t=30°c = 0.8007cp; t=31°c# = 0.7840cp t=32oc,(i = 0.7679cp表格5.光滑管段流動阻力參數(shù)計算結果nou/m s'1p /kg m3u /pa sre入810.6942995.00.000766198

8、28.70.0394639.6570720.8842995.00.00076825205.10.0373328.6703231.0523995.00.00077029934.50.0335522.3801141.2496995.10.00077135474.20.0322818.0532651.4980995.10.00077142527.60.0305415.3569961.6515995.10.00077346788.00.0296714.1161071.9803995.10.00077455989.60.0284112.7026882.3603995.10.00077466732.90.

9、0265111.6628692.7330995.10.00077477269.70.0255711.10278103.2883995.20.00077892593.10.0249810.52757113.8364995.30.000781107587.30.0240010.11264123.9387995.30.000782110232.90.0234210.10460表格6粗糙管段流動阻力參數(shù)計算結果nou/m s"1p /kg m3y /pa sre入610.7779995.60.00079420483.10.100380.3306320.9945995.60.000796261

10、30.60.095550.5110731.1549995.60.00079730282.70.095200.6678341.3634995.70.00079935676.90.092820.7787151.6441995.70.00080142934.00.090980.8785161.9007995.70.00080249530.10.089550.9217072.2215995.80.00080457766.50.088840.9724282.5664995.80.00080966310.90.084531.1551093.0636995.90.00081378825.60.089280.

11、98338103.5689995.90.00081591632.90.082551.21348114.0661996.00.000823103289.40.063331.03868孓2r-rlsapoos匪貧o>bicccgc i c8s oss os? occsfigure 3. moody 圖u. iuu.u. uov.u. vo0 05u.u uj鏈0.020.015a oi0.008akssssirikkslilli ntot、uljjiff24 6 1( 24 6 1(f 24 6 1(f 24 6 1024 6黹諾準數(shù)如查得光滑管段x 1-re圖對應的相對粗糙度e l/dl=

12、0.002;粗糙管段a 2-re圖對砬的相 對粗糙度e 2/d20.05.絕對粗糙度：e l=0.002*21=0.42mm, e 2>0.05*22=1.10mm;查表2知，中等腐蝕的無縫鋼管絕對粗糙度：e0.4mm;普通鍍鋅鋼管絕對粗糙度：e : 0. 1 0.15mm祁阻力0.050.040.030.020.0154«埋班灰$ 8 6 4 2 0ism0o00 n- ft rt-0. 001 o. ooo8 0 0006 0.00040 0002 0.0001 a oooo5i 0 00001200004cccc«50c08c0c0 1c000012cc00re

13、截止閥局部阻力系數(shù)乂 1=10.70閘閥局部阻力系數(shù)：2=1.04（兩者均取c -re曲線上平直部分對應的局部阻力系數(shù)）查文獻，知截止閥在全開時6=6.4,閘閥在全開時g =0.17六. 實驗結果與分析1. 實驗誤差分析：1.1由對渦輪流量計的校核知，當流速較小時，流量計的測量誤差較大，可達16.4%, 因而人-re，g-re圖上，re值較小吋，實驗數(shù)據(jù)點的誤差較大。1.2實驗讀數(shù)時，由于儀表顯示的讀數(shù)值并不穩(wěn)定，液體實際的流動不是不可壓縮的 穩(wěn)定流動，ap，v, t值隨時間變化存在一定程度上的波動。1.3溫度傳感器，流量計，壓差傳感器的儀器測量誤差不可避免。1.4調節(jié)流量時，流動并未完全穩(wěn)定

14、讀數(shù)1.5計算局部阻力系數(shù)時，采用的公式：=合成不確定度相較摩擦阻力系數(shù)測定時，引入的不確定度增加了一項，誤差增大。1.6所用的水不夠潔浄，含較多雜質，而實驗中都做純水處理，實際流體的u，p值 與計算得到的值存在一定程度的偏差。2. 實驗結果分析2.1. 實驗測得光滑管的絕對粗糙度e l=0.42mm,在給出的參考范圍0.4mm內，粗糙 管的絕對粗糙度1.10mm,偏大，可能原因水管使用較久由于污垢腐蝕而造成絕對粗糙度 偏大p.8/8實驗名稱：流體流動阻力實驗姓名:user學號：2.2實驗測得的截止閥與閘閥在全開時，局部阻力系數(shù)較文獻值均偏大，可能的原因： a.實際因為閥件的制造水平，加工精度不同的原因，不同的閥件的局部阻力系數(shù)在一定范 圍內波動；b.實驗用閥件可能存在積垢，腐蝕的問題，導致局部阻力系數(shù)偏大。3. 思考題3.1在對裝置做排氣工作吋，是否一定要關閉流程尾部的出口閥？為什么？答：是，由離心泵特性曲線知，流量為零時，軸功率最小，電動機負荷最小，不會過 載燒毀線圈。如何檢測管路中的空氣己經(jīng)被排除干凈？答：關閉出口閥后，打開u形管頂部的閥門，利用空氣壓強使u形管兩支管水往下 降，當兩支管液柱水平，證明系統(tǒng)中空氣己被排除干浄。以水做介質所測得的are關系能否適用于其它流體？如何應用？答：能用，因