阻力系数的测定.docVIP

阻力系数的测定 一、实验目的 1. 掌握管道摩擦阻力系数的测定方法， 2. 寻找阻力系数和雷诺准数之间的关系。 二、实验原理 1. 流体流动的阻力及阻力系数 由于流体粘性的存在，流体在流动的过程中会发生流体间的摩擦，从而导致阻力损失。层流时阻力损失的计算式是由理论推导得到的；湍流时由于情况复杂得多，未能得出理论式，但可以通过实验研究，获得经验的计算式。根据管路差异和实验研究犯法的不同，通常将阻力损失分为两类：流体通过直观的阻力称为直管阻力（或沿程阻力），流体流过管件（弯头、三通等）和阀门等的阻力称为局部阻力。通过因此分析，可将二者表示为： （直管） （局部） 总阻力就是二者之和。 在上面的式子中，?称作直管阻力系数，?称为局部阻力系数。在计算流体流动阻力时，必须先计算阻力系数。 通过大量的实验证明，阻力系数与利诺准数和管路的相对粗糙度（?/d）有关，即： 对于特定的管道，阻力系数仅与流体的流动型态，即雷诺准数有关。测定不同流量下的阻力系数以及雷诺准数，通过做图或拟合，即可找到阻力系数和雷诺准数之间的关系。 2. 阻力系数的测定原理 对于不可压缩流体在两测压点间列柏努利方程： 对于水平管道，当管径不变，且无外加能量，即： , , 则有 又阻力损失可表示为： （直管） （局部） 因此 上述各式中： ?—直管阻力系数 ?—局部阻力系数