流体力学_沿程阻力实验

流体力学_沿程阻力实验 中国石油大学流体力学实验 实验日期: 2010-11-30 成绩: : 建环08-2 学号: 08125205 姓名: 刘如舟 教师: 同组者: 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计算公式为: 2Lv,,,h fD2g 式中 λ——沿程阻力系数; L——实验验管段两端面之间的距离，m; D——实验管内径，m; 2 g——重力加速度(g=9.8m/) s v——管内平均流速，m/s; h ——沿程水头损失(由压差计测定)，m。 f 由式可以得到沿程阻力系数λ的表达式: hDf,,2g, 2Lv 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。 三、 实验步骤 1、阀门V1完全打开。一般情况下V1是开着的，检查是否开到最大即可。 2、打开阀门V10排气，排气完毕后将阀门关闭。 3、打开试验管路左、右测点及压差计上方的球形阀，检查压差计左右液面是 否齐平。若不齐平，须排气(为防止汞发生外泄，排气时应在教师的指导 下进行)。 4、用户打气筒将水-气压差计的液面打到中部，关闭压差计上、下方的三个球 形阀，将阀门V11完全打开。待水流稳定后，记录压差计读数，同时用体 积法测流量(当压差为5~7cm汞柱时，打开压差计下方的两个球形阀，由 汞-水压差计换用水-汽压差计来读压差)。 5、逐次关小阀门V11，记录18组不同的压差及流量。 6、用量筒从实验管路中接足量的水，放入温度计5min后读出水的温度，查《水 的密度和粘度表》得到动力粘度μ。 7、实验完毕后，依次关闭阀们V11及试验管路左、右两侧点的球形阀，并打 开两用式压差计上部的球形阀。 四、 注意事项 1、本实验要求从大流量开始做(注意一定要把阀门V11完全打开)，然后逐 渐调小流量，且在实验的过程中阀门V11不能逆转。 2、实验点分配要求尽量合理，在记录压差和流量时，数据要一一对应。 3、使用量筒、温度计等仪器设备时，一定要注意安全。 4、做完实验后，将量筒、温度计放回原处，将秒表交回。 五、 问 1、 如果将实验管安装成倾斜的，则压差计中的读数差是不是沿程水头损失 h, f 2、 随着管路使用年限的增加，λ-Re关系曲线会有什么样的变化, 、 当流量和实验管段长度相同时，为什么管径愈小，两端面的测压管液面差3 愈大,它们间的变化规律如何,