管内沿程阻力系数测定.doc

实验六管内沿程阻力系数测定(一)实验目的:通过实验掌握管内沿程阻力的测试方法。(二)基本原理:流体沿内径均匀的管道流动时,由于流体的粘性沿程水头损失的大小与管长、管径、管壁粗糙度Δ、流体的平均流速密度和粘度有关。跟据相似原理分析,可由以下关系式表示:(8—1)令(8—2)则(8—3)沿程阻力系数是雷诺数和管壁对粗糙度Δ/的函数,它可以由理论推导及用实验的方法获得实验曲线或经验公式求得。对于层流流动沿程阻力系数是用分析方法推导出来,并且以为实验所证实,而对于湍流流动,沿程阻力系数的计算公式,则是人们在实验的基础上提出某些假设,,下面简单介绍一些常用公式:层流区:<232(8—4):(8—5):(8—6)式中代表一种正比于圆壁平均凹凸的粗糙长度。:(8—7)在教学实验条件的限制下,只能就一种特定的管道,在不同的下做若干个实验点,把这些实验点联成一条曲线,这条曲线的某一段可以用一个经验公式来表达。本实验中流速可由流量计测得流量后经计算而得,沿程损失可用差压计测得,水平安装的管道,沿程损失水头损失与管道两端压差关系为:(8—8)用所求得的流速和沿程损失及管道直径,管道长度即可求得管道沿程阻力系数,同时也可求出,即可画出与的关系曲线。(三)实验设备如图8-1所示,主要由保持恒定水位的水箱,实验管段和测量Ⅰ,Ⅱ两处阻力损失的差压变送器以及测量水流量的涡轮流量计,显示仪表等组成。8 1 32462 ⅠⅡ7 6115 1091-显示仪表2--排气阀门5-流量调节阀门6-涡轮流量计7-水泵8-高位水箱9-地下水池10-地沟11-实验管段图8—1沿程阻力实验(四)实验方法与步骤:,4阀门排除差压计连接软管中可能存在的空气,使显示仪表的读数为零。,使管中