管路阻力实验报告.doc

实验三管路阻力的测定一、,管子摩擦系数λ及管件、阀门的局部阻力系数ζ的测定方法,并通过实验了解它们的变化,巩固对流体阻力基本理论的认识;;、阀门的局部阻力系数。二、基本原理流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免地会产生流体阻力损失。流体在流动时的阻力有直管摩擦阻力(沿程阻力)和局部阻力(流体流经管体、阀门、流量计等所造成的压力损失。-Re关系的测定:流体流经直管时的阻力损失可用下式计算:L-直管长度,m;d-直管内径,m;      u-流体的流速,m/s;λ-摩擦系数,无因次。已知摩擦系数λ是雷诺数与管子的相对粗糙度(△/d)的函数,即λ=(Re,△/d)。为了测定λ-Re关系,可对一段已知其长度、管径及相对粗糙度的直管,在一定流速(也就是Re一定)下测出阻力损失,然后按下式求出摩擦系数λ:J/kg其中,为截面1与2间的压力差,Pa;ρ流体的密度,kg/m3。用U形管压差计测出两截面的压力,用温度计测水温,并查出其ρ、μ值,即可算出hf,并进而算出λ。由管路上的流量计可知当时的流速,从而可计算出此时的Re数;得到一个λ-Re对应关系,改变不同的流速,有不同的Re及λ,可得某相对粗糙度的管子的一组λ-Re关系。以λ为纵坐标,Re为横坐标,在双对数坐标纸上作出λ-Re曲线,与教材中相应曲线对比。、管件(如弯头、三通、突然扩大或缩小)时所引起的阻力损失可用下式计算:J/kg式中ζ即为局部阻力系数。只要测出流体经过管件时的阻力损失hf以及流体在相同直径的导管中的流速u,即可算出阻力系数ζ。三、实验装置和流程本实验装置主要设备有水箱和离心泵,离心泵1从水槽15吸入水,经调节阀3送到管路阻力测量系统。经直管的压口10、弯头11、涡轮测量计13后送回水槽15。测定管子摩擦系数和阀件阻力系数时,打开离心泵进口阀2、,指示液为水。管内水的流量由涡轮流量计测定。用调节阀3可以改变流体通过管内的流速,从而计算出不同流动状态下的摩擦系数和弯头阻力系数。1-离心泵2-泵进口阀3泵出口阀4-真空表5-压力表6-转速表7转速传感器 8-冷却风扇9-加水旋塞10-测压法兰11-弯头12-流量显示表13-透明涡轮流量变送器14-计量槽15-水槽16-马达天平测功机四、;,以后水可循环使用。,使用离心泵时注意:(1)离心泵在启动前要灌水排气;(2)离心泵要在出口阀关闭的情况下启动;(3)关闭前要先关出口阀。:为了减少实验误差,实验前应进行排气。(1)管路排气;(2)测压导管排气;。调节时可在流量变化的整个幅度内取8~10个读数。每调一次流量后,应等稳定后同时读取各测定点的数据。,记录6~8组数据即可。,关闭出口阀,然后拉开电闸,停泵。本实验的主要误差是压差计的读数,故每个点要多读几次数据,取其平均值。五、实验结果以及数据处理直管阻力数据表序号涡轮流量计示值(L/s)流量Q(m3/s)流速(m/s)直管压力(mmH2O)h(J/Kg)λRe左右Δ