沿程阻力实验.doc

实验七、沿程阻力实验
一、实验目的
1. 掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法。
2. 在双对数坐标纸上绘制λ Re关系曲线。
3. 进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。
二、实验装置
本实验采用管流实验装置中的第1根管路,即实验装置中最细的管路。在测量较大压差时,采用两用式压差计中的汞-水压差计;压差较小时换用水-气压差计。
另外,还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。
F1——文丘利流量计; F2——孔板流量计;F3——电磁流量计;
C——量水箱; V——阀门; K——局部阻力实验管路
图7-1 管流综合实验装置流程图
三、实验原理
本实验所用的管路水平放置且等直径,因此利用能量方程式可以推导出管路两点间的沿程水头损失的计算公式:
hf=λLD·ν22g (1-7-1)
式中λ——沿程阻力系数;
L——实验管段两端面之间的距离,m;
D——实验关内径,m;
g——重力加速度(g= m/s2);
v——管内平均流速,m/s;
hf——沿程水头损失(由压差计测定),m。
由式(1-7-1)可以得到沿程阻力系数λ的表达式:
λ=2gDL·hfν2 (1-7-2)
沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关,在紊流时与雷诺数、管壁粗糙度都有关。
当实验管路粗糙度保持不变时,可以得到该管的λ Re关系曲线。
四、实验要求
:No. 1
管路直径:D = ×10-2 m; 水的温度:T = ℃;
水的密度:= kg/m3; 动力粘度系数:= ×10-3 Pas;
运动粘度系数:= ×10-6 m2/s; 两测点之间的距离:L= 5 m
-1和表7-2。
表7-1 沿程阻力实验数据记录表
次数
流量
汞-水压差计
水-气压差计
/s
1





2





3





4





5





6





7





8





9
960



10
925



11
925



12
930



13
935



14
400



15
345



16
355



17
335



表7-2 沿程阻力实验数据处理表
次数
1

254.