沿程阻力实验.docx

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沿程阻力实验
―、实验目的和要求
学会测定管道沿程水头损失因数九和管壁粗糙度A的方法;
分析圆管恒定流动的水头损失规律、九随雷诺数Re变化的规律,验证沿程水头损失hf与平均流速v的关系。
实验装置
实验装置简图-2-
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沿程阻力实验
―、实验目的和要求
学会测定管道沿程水头损失因数九和管壁粗糙度A的方法;
分析圆管恒定流动的水头损失规律、九随雷诺数Re变化的规律,验证沿程水头损失hf与平均流速v的关系。
实验装置
实验装置简图
实验装置及各部分名称如图1所示。
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装置说明
水泵与稳压器。自循环高压恒定全自动供水器1由不锈钢水泵、水箱等组成。为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响,水泵的供水是先进入稳压罐,经稳压后再送向实验管道。
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阀11用于调节层流实验流量,湍流实验时无需调节此阀门。
实验管道7为不锈钢管,其测压断面上沿十字型方向设有4个测压孔,经
过均压环与测点管嘴相连通。
本实验仪配有压差计4(倒U型气-水压差计)和压差仪8,压差计测量范围为0〜;压差电测仪测量范围为0〜10mH2O,视值单位为10-2mH2O。压
差计4与压差电测仪8所测得的压差值均可等值转换为两测点的测压管水头差,
单位以m表示。在测压点与压差计之间的连接软管上设有小电磁阀,湍流实验时关闭,其他操作时均处于打开状态。
三、实验原理
,沿程水头损失由达西公式表达为
IV2
%=入阪
式中:九为沿程水头损失因数;l为上下游测量断面之间的管段长度;〃为管道直径;v为断面平均流速。
若在实验中测得沿程水头损失hf和断面平均流速,则可直接得沿程水头损失因数
2gdhf12gdh兀hf
A=—p-=1(td2/o')2=k—^~
其中
由伯努利方程可得
lV224卩qy2
k=n2gd5/8l
"=(5+鲁)_(・+钮=从
沿程水头损失hf即为两测点的测压管水头差Ah,可用压差计或电测仪测得。

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久=Ti-
Re
管壁平均当量粗糙度A在流动处于湍流过渡区或阻力平方区时测量,可由
巴尔公式确定
1Avd
蔬=-2⑷预+(石)]
J=[10-姦—(血)]
四、
实验内容与方法

参照实验基本操作方法,分别在层流和湍流两种