沿程阻力实验 石工(中石化)08-2班 +19 +08081329+ 吴安伟.doc

中国石油大学 工程流体力学 实验报告 实验日期： 2011.5.27 成绩： 班级： 石工（中石化）08-2班 学号: 姓名 吴安伟 教师： 王连英 同组者： 时文东、张利健 实验名称 ：沿程阻力实验 实验目的 掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的办法。 2、在双对数坐标纸上绘制λ-Re关系曲线。 3、进一步了解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。 实验目的 实验装置本实验采用管流实验装置中的第一根管路，即实验装置中最细的管路。在测量较大压差时采用两用式压差计中的汞-水压差计；压差计较小时换用水-气压差计。 另外，还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计等。 F1—文丘利流量计； F2—孔板流量计；F3—电磁流量计 ；V—阀门；K —局部阻力实验管路 图7-1 管流综合实验装置流程图 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： (1-7-1) 式中 λ———沿程阻力系数； L———实验管段两端面之间的距离，m； D———实验管内径，m； g———重力加速度（g=9.8m/s^2）； v———管内平均流速，m/s； hf———沿程水头损失（由压差计测定），m。 由上式可以得到沿程阻力系数的表达式为： （1-7-2） 沿程阻力系数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 四、实验步骤 1、阀门V1完全打开。一般情况下V1是打开的，检查是否开到最大即可。 2、打开阀门V10排气，排气完毕后阀门关闭。 3、打开实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，若不齐平需排气。 4、用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。带水流稳定后，记录压差计读数，同时用测体积法测流量。 5、逐次关小阀门V11，记录17组不同的压差及流量。 6、用量筒从实验管路中接足量的水，放入温度计五分钟后读出水的温度，查《水的密度和粘度表》得到动力粘度。 7、实验完毕后，依次关闭阀门V11及实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。 五、注意事项 1、本实验要求从大流量开始做，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。 六、数据处理 1、有关常数 实验装置编号：No. 管路直径： D = m； 水的温度： T = ℃； 水的密度ρ= 998.23 kg/m3； 动力粘度系数： μ= Pas； 运动粘度系数： ν = m2/s；两测点之间的距离：L= m A=400cm2 实验数据记录次数 流量 汞-水压差计 水-气压差计 /10-2m hu /10-2m V /10-6m3 t/s h1′ /10-2m h2′ /10-2m h1 /10-2m h2 /10-2m 1 11.3 53.7 40.29 95.9 25.9 2 13.7 51.5 47.29 80.9 40.9 3 14.5 47.0 61.56 70.0 52.0 4 13.0 37.0 62.22 66.0 56.0 5 15.0 30.0 62.22 63.6 58.5 6 15.0 26.9 61.03 42.0 76.0 7 20.0 29.5 67.00 51.0 69.0 8 900 20.53 55.5 65.5 9 930 30.91 58.4 63.4 10 910 40.65 59.5 62.5 11 930 49.44 60.0 62.0 12 900 55.43 60.3 61.8 13 900 59.52 60.5 61.6 14 860 60.55 60.7 61.5 15 560 59.03 60.8 61.4 16 4