实验一 管路沿程阻力测定.doc

JIANGSUUNIVERSITY 题目: 管路沿程阻力测定学院名称: 专业班级: 姓名学号: 2012 年 10月实验一管路沿程阻力测定一、实验目的 1. 掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法 2. 测定流体流过直管时的摩擦阻力,确定摩擦系数λ与eR 的关系。 3. 测定流体流过管件时的局部阻力,并求出阻力系数?。 4. 学会压差计和流量计的使用。二、实验原理流体在管道中流动时, 由于黏性剪切力和涡流的存在, 会引起压强损耗。这种损耗有流体流经直管的沿程阻力,流动方向的改变或因管道大小,形状的改变引起的局部阻力。 1. 沿程阻力层流时? 21pph f??湍流时为减少实验工作量,扩大实验结果的应用范围,可以采用因次分析法将各个变量综合成准数关系式。影响阻力损失的因素有: 1 )流体性质:密度ρ,黏度μ; 2) 管路的几何尺寸:管径 d ,管长 l ,管壁粗糙度ε;3 )流动条件:流速 u。变量关系可以表示: ?????,,,,,uldfp??组合成如下的无因次式: ???????????dd ldu u p?????,, 2 ;2 , 2ud Rd lp e?????????????; 引入: ),(d R e????则上式可变为: 2 2ud lph f??????上式中: λ为直管摩擦系数,滞流时, eR64 ??;湍流时, λ和eR 的关系受管壁粗糙度的影响,需由实验测得。根据伯努力方程可知,流体流经直管的沿程阻力损失,可: g)( 水指?????Rp 。 2. 局部阻力 1) 当量长度流体流过管件或阀门时, 因局部阻力而有的损失相当于与其具有相同管径的若干米长度直观阻力损失,这支管长度称为当量长度用符号 el 表示。 2 2ud llh ef???????????? 2) 阻力系数法流体流经某一管道或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数 ph 表示: 2 2uh p???式中?:局部阻力系数,无因次: u: 流体的平均流速(m/s) 。 ph 的值可以应用伯努力方程由液柱压差计 R 求出。 u由 MMD 智能流量仪测出: )(4 2dVu s??( m/s )式中: sV :平均流量( sm/ 3 ) 三、实验装置与流程 1. 本实验装置及设备主要参数: 被测元件:镀锌水管,管长 ,管径 ;闸阀 D=3/4'' 。 1) 测量仪表: U 形压差计; LW-15 型涡轮流量计 2) 循环水泵 3 )循环水箱 4) DZ15-40 型自动开关 5 )数显温度表。流程: 1) 水箱 2) 控制阀 3) 放空阀 4)U 型压差计 5) 平衡阀 6) 放空阀 7) 排液阀 8) 数显温度表9 )泵 10 )涡轮流量计 11 )取压孔 12)U 形压差计 13 )闸阀 14 )取压孔四、实验操作步骤及注意事项 1. 水箱充水至 80% 。 2. 仪表调整。 3. 打开压差计上平衡阀, 关闭各放气阀。 4. 启动循环水泵。 5. 排气:(1) 管路排气;(2) 测压管排气;(3) 关闭平衡阀, 缓慢旋动压差计上放气阀排除压差计中的气泡,排气完毕。 6. 读取压差计零位度数。 7. 开启调节阀至最大,确定流量范围,确定实验点,测定直管部分阻力和局部阻力 8. 测定读数:改变管道中的流量读出一系列流量 sV ,压差 1p? 9.