实验三 单相流体阻力测定实验一、实验目的⒈ 学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数的测定方法。⒉ 掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数 Re之间关系及其变化规律。⒊ 学习压差传感器测量压差，流量计测量流量的方法。⒋ 掌握对数坐标系的使用方法。二、实验内容⒈ 测定既定管路内流体流动的摩擦阻力和直管摩擦系数。⒉ 测定既定管路内流体流动的直管摩擦系数与雷诺数 Re之间关系曲线和关系式。三、实验原理流体在圆直管内流动时，由于流体的具有粘性和涡流的影响会产生摩擦阻力。流体在管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和摩擦系数有关，它们之间存在如下关系。 hf = fP=22udl（3-1 ）λ =22uPldf（3-2 ） Re =ud（3-3 ）式中： d管径， m ；fP直管阻力引起的压强降，Pa；l管长， m；u管内平均流速，m / s ；流体的密度， kg / m3；流体的粘度， N·s / m2。摩擦系数λ 与雷诺数Re 之间有一定的关系，这个关系一般用曲线来表示。在实验装置中，直管段管长l 和管径 d 都已固定。若水温一定，则水的密度ρ 和粘度μ 也是定值。所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△Pf 与流速 u（流量 V）之间的关系。根据实验数据和式3-2 可以计算出不同流速（流量V）下的直管摩擦系数λ ，用式3-3计算对应的Re，从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出λ 与Re 的关系曲线。四、实验流程及主要设备参数：1. 实验流程图 : 见图 1水泵 8将储水槽 9 中的水抽出 , 送入实验系统 , 首先经玻璃转子流量计2 测量流量 ,然后送入被测直管段5或 6 测量流体流动的光滑管或粗糙管的阻力, 或经 7 测量局部阻力后回到储水槽, 水循环使用。被测直管段流体流动阻力△p 可根据其数值大小分别采用变送器18 或空气—水倒置∪型管10 来测量。 2．主要设备参数：被测光滑直管段: 第一套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料 : 不锈钢管第二套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料 : 不锈钢管第三套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料 : 不锈钢管第四套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料 : 不锈钢管被测粗糙直管段: 第一套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料 : 不锈钢管第二套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料 : 不锈钢管第三套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料 : 不锈钢管第四套管径 d — (m) 管长 L — (m) 材料...
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