沿程阻力實(shí)驗(yàn)課件

石油工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心沿程阻力實(shí)驗(yàn)FrictionHeadLossExperiment工程流體力學(xué)石油工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心沿程阻力實(shí)驗(yàn)工程流體力學(xué)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握測(cè)定鍍鋅鐵管管道沿程阻力系數(shù)λ的方法；2．在雙對(duì)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(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握測(cè)定鍍鋅鐵管管道沿程阻力系數(shù)λ的方法；2實(shí)驗(yàn)裝置1.進(jìn)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(shí)驗(yàn)裝置123453實(shí)驗(yàn)原理(1)本實(shí)驗(yàn)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(diǎn)間的沿程水頭損失計(jì)算公式：

式中：λ——沿程阻力系數(shù)；L——實(shí)驗(yàn)管段兩端面之間的距離，m；D——實(shí)驗(yàn)管內(nèi)徑，m；g——重力加速度（g=9.8m/s2）；v——管內(nèi)平均流速，m/s；hf——沿程水頭損失，由壓差計(jì)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)原理(1)本實(shí)驗(yàn)所用的管路是水平放置且等直徑，因此利用能4實(shí)驗(yàn)原理(2)由上可以得到沿程阻力系數(shù)λ的表達(dá)式：沿程阻力系數(shù)在層流時(shí)只與雷諾數(shù)有關(guān)，而在紊流時(shí)則與雷諾數(shù)和管壁粗糙度有關(guān)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)管路粗糙度保持不變時(shí)，可得出該管的λ-Re關(guān)系曲線

實(shí)驗(yàn)原理(2)由上可以得到沿程阻力系數(shù)λ的表達(dá)式：沿程阻力系5實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)管路左、右測(cè)點(diǎn)，關(guān)閉壓差計(jì)上方的球形閥，檢查壓差計(jì)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(shí)應(yīng)在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟(1)Step1閥門V1完全打開。一般情況下V16實(shí)驗(yàn)步驟(2)Step4用打氣筒將水-氣壓差計(jì)的液面打到中部，關(guān)閉壓差計(jì)上、下方的三個(gè)球形閥，將V12完全打開。待水流穩(wěn)定后，記錄壓差計(jì)讀數(shù)，同時(shí)用體積法測(cè)流量（壓差5~7cm汞柱時(shí)，打開壓差計(jì)下方的兩個(gè)球形閥，由汞-水壓差計(jì)換用水-氣壓差計(jì)來讀壓差）；ΔhHg>5cm，用汞-水壓差計(jì)測(cè)壓差ΔhHg<5cm，用水-氣壓差計(jì)測(cè)壓差實(shí)驗(yàn)步驟(2)Step4用打氣筒將水-氣壓差計(jì)的液面打到7實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)管路中接足量的水，放入溫度計(jì)5分鐘后讀出水的溫度，查粘溫表Step7實(shí)驗(yàn)完畢后，依次關(guān)閉V12、實(shí)驗(yàn)管路左右兩測(cè)點(diǎn)的球形閥，并打開兩用式壓差計(jì)上部的球形閥。實(shí)驗(yàn)步驟(3)Step5逐次關(guān)小V12，記錄18組不同的8注意事項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的過程中閥門V12不能逆轉(zhuǎn)；實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分配要求盡量合理，在記錄壓差和流量時(shí)，數(shù)據(jù)要一一對(duì)應(yīng)；使用量筒、溫度計(jì)等儀器設(shè)備時(shí)，一定要注意安全；做完實(shí)驗(yàn)后，將量筒、溫度計(jì)放回原處，將秒表交回。注意事項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)要求從大流量（注意一定要把閥門V12完全打開）9思考分析1．如將實(shí)驗(yàn)管安裝成傾斜的，比壓計(jì)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(huì)有什么樣的變化？3．當(dāng)