篇一 :流体流动阻力的测定实验报告

流体流动阻力的测定

17321001     1120102761   王晓鸽

一、实验目的

1. 掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的实验方法。

    2. 测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系,验证在一般湍流区λ与Re的关系曲线。

3. 测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。

4. 学会流量计和压差计的使用方法。

5. 识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

二、实验原理

流体通过由直管、管件(如三通和弯头等)和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,要损失一定的机械能。流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。

1.直管阻力摩擦系数的测定

流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:

即,

式中:—直管阻力摩擦系数,无因次;

—直管内径,

—流体流经米直管的压力降,

—单位质量流体流经米直管的机械能损失,

—流体密度,

—直管长度,

—流体在管内流动的平均流速,

层流流时,

湍流时是雷诺准数和相对粗糙度的函数,须由实验确定。

欲测定,需确定,测定等参数。为装置参数(装置参数表格中给出),通过测定流体温度,再查有关手册而得,通过测定流体流量,再由管径计算得到。可用型管、倒置型管、测压直管等液柱压差计测定,或采用差压变送器和二次仪表显示。求取后,再将标绘在双对数坐标图上。

2.局部阻力系数的测定

局部阻力损失通常有两种表示方法,即当量长度法和阻力系数法。本实验采用阻力系数法。

流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数,局部阻力的这种计算方法,称为阻力系数法。即:

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篇二 :流体流动阻力测定实验报告

篇三 :化工原理实验~流体流动阻力系数的测定实验报告

                          流体流动阻力系数的测定实验报告

一、实验目的:

1、  掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

2、  测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ

3、  验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺系数Re和相对粗糙度的函数。

4、  将所得光滑管的λRe方程与Blasius方程相比较。

二、实验器材:

         流体阻力实验装置一套

三、实验原理:

1、  直管摩擦阻力

不可压缩流体(如水),在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。影响流体阻力的因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下。

流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为

△P=f (d, l, u,ρ,μ,ε)

                 引入下列无量纲数群。

                                    雷诺数  Re=duρ/μ

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篇四 :流体流动阻力的测定数据处理

五.实验数据记录与处理

光滑管径1.5m                    粗糙管径1.5m                    层流管1m                   温度25

1.实验数据记录表

表1 截止阀的相关原始数据

表2 球阀的相关原始数据

表3 光滑管的相关原始数据

表4 粗糙管的相关原始数据

表5 突扩管的相关原始数据

表6 孔板的相关原始数据

表7 层流的相关原始数据

2.实验数据处理表及处理结果(由于数据较多,这里将孔板的处理数据省略)

表8 相关的处理数据表

表9 层流管的处理数据表

3.以上数据的处理这里以光滑管为例:

直管阻力摩擦系数λ的测定

流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:

湍流时的雷诺数为:

根据以上数据这里只作出光滑管和粗糙管的的的关系图

由图可知:光滑管在湍流区雷诺数与阻力系数呈反比的关系,这与柏拉修斯式,顾毓珍等公式基本相符

由图可知:粗糙管的阻力系数随着雷诺数的增大先增大后基本稳定的过程,由于本实验处在完全湍流区,区域内均有影响,且随着的增大,的影响越来越重要;相反,的影响越来越弱。可解释为,一定时,越大,则层流底层相对越薄;当增大到一定值后,几乎所有的粗糙峰均暴露在湍流主体区内,在大,不变。

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篇五 :流体流动阻力的测定 实验报告

实验一流体流动阻力的测定

摘要:通过实验测定流体在光滑管、粗糙管、层流管中流动时,借助于伯努利方程计算摩擦阻力系数和雷诺数之间的关系,并与理论值相比较。同时以实验手段计算突然扩大处的局部阻力,并对以上数据加以分析,得出结论。

一、目的及任务

1.掌握测定流体流动阻力的实验的一般实验方法。

2.测定直管的摩擦阻力系数及突然扩大管和阀门的局部阻力系数

3.测定层流管的摩擦阻力。

4.验证湍流区内摩擦阻力系数与雷诺数Re和相对粗糙度的函数。

5.将所得的光滑管的-Re方程与Blasius方程相比较。

二、基本原理                                                             

1.直管摩擦阻力

   不可压缩流体(如水),在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动速度和方向的突然变化,产生局部阻力。影响流体阻力的因素较多,在工程上采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下。

   流体流动阻力与流体的性质,流体流经处几何尺寸以及流动状态有光,可表示为

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篇六 :实验一 流体流动阻力的测定实验

实验一流体流动阻力的测定实验报告

实验一流体流动阻力的测定实验报告

一、实验内容

1.     测定流体在特定材质和 的直管中流动时的阻力摩擦系数 ,并确定之间的关系。

2. 测定流体通过阀们时的局部阻力系数。

二、实验目的

1.了解测定流体流动摩擦阻力系数的工程定义,掌握测定流体阻力的实验组织方法。

2.测定流体流经直管的摩擦阻力系数和流径管件的局部阻力,确定直管阻力摩擦系数和雷诺数之间的关系。

3.熟悉压差计和流量计的使用方法。

4.认识组成管路系统的各部件,阀门并了解其作用。

三、实验及泵原理

流体管路是由直管、管件(如三通、肘管、弯头)、阀门等部件组成。流体在管路中流动时,由于黏性剪应力和涡流的作用,不可避免地要消耗一定的机械能,流体在直管中流动的机械能损失称为直管阻力;而流体通过阀门、管件等部件时,因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力。在化工过程设计中,流体流动阻力的测定或计算,对于确定流体输送所需推动力的大小,例如泵的功率、液位或压差,选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。

1.   直管阻力

流体在水平的均匀管道中稳定流动时,有截面1流动至截面2的阻力损失表现为压力的降低,即

            Wf=(P2-P1)/ρ=ΔP/ρ            

由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂,影响阻力损失的因素众多目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题,必须通过实验研究掌握其规律。为了减少实验工作量,简化实验工作难度,并使实验结果具有普遍应用意义,可采用因次分析方法来规划实验。将所有影响流体阻力的工程因素按以下三类变量列出

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篇七 :流体阻力实验报告

北京化工大学

化工原理实验报告

                    

实验名称  流体流动阻力测定 

班    级      化工10    

学    号      2010  

姓    名            

同 组 人 

实验日期      2012.10.10         

流体阻力实验

一、摘要

通过测定不同阀门开度下的流体流量,以及测定已知长度和管径d的光滑直管和粗糙直管间的压差,根据公式,其中为实验温度下流体的密度;流体流速,以及雷诺数为实验温度下流体粘度),得出湍流区光滑直管和粗糙直管在不同Re下的λ值,通过作双对数坐标图,可以得出两者的关系曲线,以及和光滑管遵循的Blasius关系式比较关系,并验证了湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度ε/d的函数。由公式可求出突然扩大管的局部阻力系数,以及由求出层流时的摩擦阻力系数,再和雷诺数Re作图得出层流管关系曲线。

关键词:摩擦阻力系数  局部阻力系数  雷诺数Re  相对粗糙度ε/d

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篇八 :流体流动阻力测定实验报告

实验名称:液体流动阻力的测定实验  

一、    实验目的

① 掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

② 测定直管摩擦阻力系数及突然扩大管和阀门的局部阻力系数

③ 验证湍流区摩擦阻力系数为雷诺数和相对粗糙度的函数。

④ 将所得光滑管的方程和Blasius方程相比较。

二、    实验器材

流体流动阻力实验装置

三、    实验原理

1、直管摩擦阻力

     不可压缩流体(如水),在圆形直管中做稳定流动时,由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等官件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。影响流体阻力的因素较多,在工程上通过采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下。

流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为

引入下列无量纲数群。

雷诺数 

相对粗糙度 

管子长径比 

从而得到

可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用实验方法直接测定。

式中  ——直管阻力,J/kg;

      ——被测管长,m;

——被测管内径,m ;

——平均流速,m / s;

——摩擦阻力系数。

当流体在一管径外的圆形管中流动时,选取两个截面,用U形压差计测出这两个截面的静压强差,即为流体流过两截面的流动阻力。根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数。改变流速可测不同Re下的摩擦阻力系数,这样就可得出某一相对粗糙度下管子的关系。

(1)    湍流区的摩擦阻力系数

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