流體流動(dòng)阻力測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

P.P.實(shí)驗(yàn)名稱：___________________姓名：____________學(xué)號(hào)：____________流體流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)User裝訂線專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：日期：地點(diǎn)：裝訂線過程工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)流體流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)過程工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)流體流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)課程名稱：指導(dǎo)老師：成績：實(shí)驗(yàn)名稱：實(shí)驗(yàn)類型：同組學(xué)生姓名：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.掌握測定流體流經(jīng)直管、管件（閥門）時(shí)阻力損失的一般實(shí)驗(yàn)方法。2.測定直管摩擦系數(shù)λ與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的關(guān)系，流體流經(jīng)管件（閥門）時(shí)的局部阻力系數(shù)，驗(yàn)證在一般湍流區(qū)內(nèi)λ與Re的關(guān)系曲線，考察ζ與Re是否相關(guān)。3.識(shí)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)λ，局部阻力系數(shù)ζ的感性認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理1流量計(jì)校核 通過計(jì)時(shí)稱重對渦輪流量計(jì)讀數(shù)進(jìn)行校核。2.Re數(shù)： Re=duρμ3.直管阻力摩擦系數(shù)λ的測定 流體在水平等徑直管中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，阻力損失為：w4.局部阻力系數(shù)ζ的測定h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l'）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l）實(shí)驗(yàn)結(jié)果求取。?主要儀器設(shè)備FigureSEQFigure\*ARABIC1實(shí)1—水箱2—離心泵3、11、12、13、14—壓差傳感器4—溫度計(jì) 5—渦輪流量計(jì)16—粗糙管實(shí)驗(yàn)段17—光滑管實(shí)驗(yàn)段18—閘閥19—截止閥20—引水漏斗21、22—調(diào)節(jié)閥23—泵出口閥24—旁路閥（流量校核） abcdefgh—取壓點(diǎn)直管規(guī)格管內(nèi)徑（mm）直管段長度（mm）光滑直管21ef=1000粗糙直管22bc=1000截止閥兩端直管（光滑管）21de=660閘閥兩端直管（粗糙管）22ab=680表格SEQ表格\*ARABIC1表格2，名稱類型光滑管不銹鋼管粗糙管鍍鋅鐵管局部阻力截止閥閘閥四．操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1.離心泵灌水，關(guān)閉出口閥（23），打開電源，啟動(dòng)水泵電機(jī)，待電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)后，把泵的出口閥（23）緩緩開到最大。對壓差傳感器進(jìn)行排氣，完成后關(guān)閉排氣閥門，使壓差傳感器處于測量狀態(tài)。2.開啟旁路閥（24），關(guān)閉光滑管段閥件，選定最小流量1.00m3/h，,記錄最大流量，設(shè)定大于10個(gè)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(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，記錄壓FigureSEQFigure\*ARABICFigureSEQFigure\*ARABIC2．摩擦系數(shù)λ與Re的關(guān)系曲線（y1為光滑管摩擦系數(shù)，y2為粗糙管摩擦系數(shù)）對照Moody圖[1]，F(xiàn)igureSEQFigure\*ARABIC3．Moody圖查得光滑管段λ1-Re圖對應(yīng)的相對粗糙度ε1/d1=0.002;粗糙管段λ2-Re圖對應(yīng)的相對粗糙度ε2/d2>0.05.絕對粗糙度：ε1=0.002*21=0.42mm，ε2>0.05*22=1.10mm;FigureSEQFigure\*ARABIC4．局部阻力系數(shù)ζ與Re的關(guān)系曲線（y1FigureSEQFigure\*ARABIC4．局部阻力系數(shù)ζ與Re的關(guān)系曲線（y1為光滑管局部阻力系數(shù)，y2為粗糙管局部阻力系數(shù)）截止閥局部阻力系數(shù):ζ1=10.70閘閥局部阻力系數(shù)：ζ2=1.04（兩者均取ζ-Re曲線上平直部分對應(yīng)的局部阻力系數(shù)）查文獻(xiàn)，知截止閥在全開時(shí)ζ=6.4，閘閥在全開時(shí)ζ=0.17六．實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1.實(shí)驗(yàn)誤差分析：1.1由對渦輪流量計(jì)的校核知，當(dāng)流速較小時(shí)，流量計(jì)的測量誤差較大，可達(dá)16.4%，因而λ-Re，ζ-Re圖上，Re值較小時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的誤差較大。1.2實(shí)驗(yàn)讀數(shù)時(shí)，由于儀表顯示的讀數(shù)值并不穩(wěn)定，液體實(shí)際的流動(dòng)不是不可壓縮的穩(wěn)定流動(dòng)，Δp，V，t值隨時(shí)間變化存在一定程度上的波動(dòng)。1.3溫度傳感器，流量計(jì)，壓差傳感器的儀器測量誤差不可避免。1.4調(diào)節(jié)流量時(shí)，流動(dòng)并未完全穩(wěn)定讀數(shù)1.5計(jì)算局部阻力系數(shù)時(shí)，采用的公式：?p1.6所用的水不夠潔凈，含較多雜質(zhì)，而實(shí)驗(yàn)中都做純水處理，實(shí)際流體的μ，ρ值與計(jì)算得到的值存在一定程度的偏差。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2.1.實(shí)驗(yàn)測得光滑管的絕對粗糙度ε1=0.42mm,在給出的參考范圍~0.4mm內(nèi)，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2.2實(shí)驗(yàn)測得的截止閥與閘閥在全開時(shí)，局部阻力系數(shù)較文獻(xiàn)值均偏大，可能的原因：a.實(shí)際因?yàn)殚y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(nèi)波動(dòng)；b.實(shí)驗(yàn)用閥件可能存在積垢，腐蝕的問題，導(dǎo)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時(shí)，是否一定要關(guān)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(shí)，軸功率最小，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷最小，不會(huì)過載燒毀線圈。3.2．如何檢測管路中的空氣已經(jīng)被排除干凈？答：關(guān)閉出口閥后，打開U形管頂部的閥門，利用空氣壓強(qiáng)使U形管兩支管水往下降，當(dāng)兩支管液柱水平，證明系統(tǒng)中空氣已被排除干凈。3.3．以水做介質(zhì)所測得的λ～Re關(guān)系能否適用于其它流體？如何應(yīng)用？答：能用，因?yàn)槔字Z準(zhǔn)數(shù)是一個(gè)無因次數(shù)群，它允許d、u、ρ

、μ變化。3.4.在不同設(shè)備上（包括不同管徑），不同水溫下測定的λ～Re數(shù)據(jù)能否關(guān)聯(lián)在同一條曲線上？答：不可以，λ=φ（Re，3.5．