流动状态+测控1002+23+温永强.doc

中国石油大学（华东） 工程流体力学 实验报告 实验日期： 2012/11/15 成绩： 班级： 测控1002班 学号： 姓名： 温永强 教师： 李成华 同组者： 孙秀飞 实验六、流动状态实验 一、实验目的 1.测定液体运动时的沿程水头损失（）及断面的平均流速（v）。 2.绘制流态曲线（）图，找出下临界点并计算临界雷诺数（）的值。 二、实验装置 本室验的装置如图6-1所示。本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。 图6-1 流态实验装置 1. 稳压箱 ；2. 进水管 ；3. 溢流管 ； 4. 实验管路 ；5. 压差计 ；6. 流量调节阀 ； 7. 回流管线 ；8. 实验台 ；9. 蓄水箱 ； 10. 抽水泵 ；11. 出水管 三、实验原理 1.液体在同一管道中流动，当速度不同时有层流、紊流两种流动状态。层流的特点是流体各质点互不掺混，成线状流动。在紊流中流体的各质点相互掺混，有脉动现象。 不同的流态，其沿程水头损失与断面平均流速的关系也不相同。层流的沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比；紊流的沿程水头损失与断面平均流速的m（m=1.75-2）次方成正比。层流与紊流之间存在一个过渡段，它的沿程水头损失与断面平均流速的关系与层流、紊流的不同。 2.当稳压水箱一直保持溢流时，实验管路水平放置且管径不变，流体在管内的流动为稳定流，此种情况下。这时从A点到B点的沿程水头损失可由能量方程导出： 式中 ——分别为A点、B点的测压管水头，由压差计中的两个测压管读出。 3.根据雷诺数判断流体流动状态。雷诺数Re的计算公式为： 式中 当Re (下临界雷诺数)时，为层流，其中=2000~2320； 当Re (上临界雷诺数)时，为紊流，其中=4000~12000。 四、实验要求 1．有关常数： 实验装置编号：No. 8 实验管内径：D= 1.0 cm； 水温：T= 18.4 ℃； 水的密度：= 0.99852 g/cm3； 动力粘度系数：= 1.0455 mPas； 运动粘度系数：= 0.0104705 cm2/s。 以表1-6-1中的任意一组数据为例 ，写出计算实例。 第一组为例进行计算，h1=56.6cm，h2=19.2cm ，V=955ml，t=12.13s （1）=h1-h2=56.6-19.2=37.4cm （2）===100.29cm/s （3）===78.73ml/s （4）=955ml （5）===9578.68 3．实验数据记录处理见表1-6-1。 表1-6-1 流动状态实验数据记录处理表 次数 h1/cm h2/cm V/ml t/s Q/ml/s v/cm/s hf/cm Re 1 56.6 19.2 955 12.13 78100.2935292 37.4 9578.676207 2 65.4 45.6 960 17.47 547019.8 6685.613255 3 68.8 56 985 23.25 42.3655914 5312.8 5154.377178 4 71 62.8 950 28.75 33428.2 4020.209434 5 72.3 67.3 875 33.97 2532.8127666 5 3133.829961 6 73 69.2 810 36.1 2228.5830231 3.8 2729.862289 7 73.3 70.6 780 39.06 19252.7 2429.546893 8 9 73.4 71.6 725 39.28 18231.8 2245.