流体流动阻力的测定 实验

1. 流体流动阻力的测定实验 化工原理实验教学研究室

2. 一、实验目的 • 掌握测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实验组织及测定方法，理解测定摩擦系数的工程意义 • 掌握用因次分析方法解决工程实际问题； • 了解压差计、流量计的使用方法以及识别管路中各个管件、阀门的作用； • 掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法

3. 范宁公式 二、基本原理 • 测定圆形直管阻力，确定摩擦系数与雷诺数之间的关系。 层流流动 湍流流动

4. 测定管件局部阻力，确定局部阻力系数直管阻力损失测定管件局部阻力，确定局部阻力系数直管阻力损失

5. 三、实验流程图

6. 装置号：030801；光滑直管长：2m ，管径：20.5mm ；粗糙直管长：2m ，管径：20.5 ；局部阻力段管径：32.0mm；涡轮号：021007，涡轮系数：312.99s-1。 • 装置号：030802；光滑直管长：2m，管径：20.5mm ；粗糙直管长：2m ，管径：20.5 ；局部阻力段管径：32.0mm；涡轮号：021236，涡轮系数：327.57s-1。

7. 四、实验步骤 • 关闭控制阀，打开三个平衡阀、二个引压阀，启动泵 • 系统排气 • 检验排气是否彻底是将控制阀开至最大，再关至为零，看U型压差计读数，若左右读数相等，则判断系统排气彻底；若左右读数不等，则重复上述2步骤 • 由于系统的流量计量采用涡轮流量计，其小流量受到结构的限制，因此，从大流量做起，实验数据比较准确 • 实验布点

8. 由于Re在充分湍流区时，λ～Re的关系是直线，所以在大流量时少布点，而Re在比较小时，λ～Re的关系是曲线，所以小流量时多布点。先将控制阀开至最大，读取流量显示仪读数F大，然后关至水银压差计差值约0.09时，再读取流量显示仪读数Q小，在Q小和Q大二个读数之间布14～15个点。由于Re在充分湍流区时，λ～Re的关系是直线，所以在大流量时少布点，而Re在比较小时，λ～Re的关系是曲线，所以小流量时多布点。先将控制阀开至最大，读取流量显示仪读数F大，然后关至水银压差计差值约0.09时，再读取流量显示仪读数Q小，在Q小和Q大二个读数之间布14～15个点。

9. 开启切换阀，测定另一条直管，排气步骤同上 • 实验结束后，打开平衡阀，关闭泵，上机数据处理。

10. 1.直管阻力数据记录：装置号： ；光滑直管长： ， 管径： ；粗糙直管长： ，管径： ；水温： 。 五、原始数据记录

11. 2.局部阻力数据记录：装置号：；局部阻力段管径：2.局部阻力数据记录：装置号：；局部阻力段管径：

12. 六、过程运算表1.光滑管与粗造管λ-Re的关系运算表六、过程运算表1.光滑管与粗造管λ-Re的关系运算表

13. 2. 局部阻力系数计算结果

14. 从流程上分析说明如何降低流体流动的阻力。 • 本实验作出的λ-Re关系对其它流体或其它材料的管子是否适用？试说明理由。 • 列举出实际生活和生产中用以降低流体流动阻力的技术应用事例2-3个。