实验5 沿程阻力损失教学.doc

《沿程阻力水头损失》实验报告 开课实验室： 2011年 5 月　19 日 学院 城环学院 年级、专业、班 环境09级01班 姓名 成绩 课程 名称 流体力学 实验项目 名 称 沿程阻力水头损失 指导教师 江岸 教师评语 教师签名： 年 月 日 实验目的 加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律； 掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气—水压差计及电测仪测量压差的方法； 将测得的关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。 二、实验原理 由达西公式: 得: 另有能量方程对水平等直径圆管可得 （）压差可由压差计或电测。 推导得：； 式中，、分别为水银和水的容重；为汞柱总差  三、使用仪器、材料 沿程水头损失试验仪由自循环供水系统，供水阀，旁通阀，无极调速阀，试验管道，水封器，压力传感器，电测仪，压差计，流量调节阀，接水盒，回水管等组成。 四、实验步骤 实验准备 检查实验装置。看实验设备是否连接完善。 开启所有阀门，（包括进水阀、旁通阀、流量调节阀）。 打开防尘罩，通电。 排气。 测压架端软管排气：连续开关旁通阀数次，待水从测压架中经过即可。排气完毕，打开旁通阀。若测压管内水柱过高，可打开测压架顶部放气阀，（所有阀门都打开，）水柱自动降落，至正常水位拧紧放气阀即可。 传感器端软管排气：关闭流量调节阀，打开传感器端排气阀，传感器内连续出水，关闭排气阀，排气完成。 关闭流量调节阀，观察测压架内两水柱是否齐平，不平，找出原因并排除；齐平，实验准备完成，实验开始。 层流实验 全开进水阀、旁通阀，微开流量调节阀，使管道内呈层流状态，待压力稳定，测量流量、温度、测压管内压差。 改变流量3次，重复上述步骤。 层流~~稳流过渡区 测量 加大流量，测量2次过渡区实验数据并记录。 紊流实验 关闭流量调节阀，将电测仪读数（即管道两测点压差）调零。 夹紧测压架两端夹子，防止水流经测压架。 全开流量调节阀、进水阀，适当关小旁通阀开度，增大实验管道内流量，待流量稳定之后，测量流量、温度、电测仪读数（即实验管道两测点压差）。 改变流量3次，重复上述步骤。 实验完成，打开所有阀门，关闭电源。  五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 管径，管长，，。 序号 体积/ 时间 流量 流速 水温 黏度 雷诺数 压差读数 沿程水头损失 沿程阻力系数 λ 1 168 180 0.933 2.495 30.0 8.032 214.6 17.10 16.95 0.15 0.383 0.298 2 266 120 2.22 5.936 30.7 7.914 517.5 17.10 16.85 0.25 0.113 0.124 3 394 90 4.38 11.71 31.2 7.850 1029.3 17.20 16.60 0.60 0.070 0.062 4 536 60 8.93 23.88 31.7 7.750 2126.1 17.80 15.75 2.05 0.57 0.030 5 703 60 11.72 31.34 32.1 7.686 2813.5 18.30 15.15 3.15 0.051 0.023 6 1176 30 39.20 104.8 33.8 7.420 9745.6 26 0.038 7 2240 15 149.30 399.2 34.0 7.392 13936.3 229 0.023 8 2082 10 208.20 556.7 34.2 7.362 52176.4 413 0.021 9 1540 5 308.00 823.5 34.4 7.332 77498.0 750 0.018 六、实验结果及分析 绘图分析 根据实验数据成果分别绘制～曲线，并确定指数关系值的大小。在厘米纸上以 为横坐标，以为纵坐标，点绘所测的～关系曲线，根据具体情况连成一段或 几段直线，求厘米纸上直线的斜率。 1．本实验中，沿程阻力损失就是压差计的压差，如果管道有一定的倾角，压差计的压差是否还是沿程阻力损失？为什么？ 答：不是，在管道有倾斜的时候，压差计的压差出了有沿程阻力损失外还有位置水头的变化所导致的影响，引文测压管水头，其中Z为位置水头。