沿程阻力实验报告.docx
- 文档编号:23686931
- 上传时间:2023-05-19
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:47.40KB
沿程阻力实验报告.docx
《沿程阻力实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《沿程阻力实验报告.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
沿程阻力实验报告
沿程阻力实验报告
中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告
实验日期:
2014.5.23成绩:
班级:
石工1207学号:
12021317姓名:
郑超教师:
李成华
同组者:
乔辰宇陈放韦馨林姚安川
实验七、沿程阻力实验
一、实验目的填空
1.掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法;
2.在双对数坐标纸上绘制λ—Re的关系曲线;
3.进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。
二、实验装置
在图1-7-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称
本实验采用管流实验装置中的第1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、水的粘温表。
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1-7-1管流综合实验装置流程图
三、实验原理在横线正确写出以下公式
本实验所用的管路是水平放置且等直径,因此利用能量方程式可推得管路两点间的沿程水头损失计算公式:
hf=λ*L/D*v2/2g
(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/s2);
v——管内平均流速,m/s;
hf——沿程水头损失,由压差计测定。
由式(1-7-1)可以得到沿程阻力系数λ的表达式:
λ=2g*D/L*hf/v2
(1-7-2)
沿程阻力系数
在层流时只与雷诺数有关,而在紊流时则与雷诺数、管壁粗糙度有关。
当实验管路粗糙度保持不变时,可得出该管的
-
的关系曲线。
四、实验要求填空
1.有关常数
实验装置编号:
No.1
管路直径:
D=1.58cm;水的温度:
T=20.4℃;
水的密度:
=0.99823g/cm3;动力粘度系数:
=1.005mPa
s;
运动粘度系数:
=0.01cm2/s;两测点之间的距离:
L=500cm
2.实验数据处理见表1-7-2
表1-7-2沿程阻力实验数据处理表
次数
Q/ml/s
v/cm/s
/cm
/cm
hf/cm
1
364.50
185.91
84.5
1064.7
0.19
29373.28
2
245.42
125.17
38
478.8
0.19
19777.02
3
166.22
84.78
18.1
228.06
0.20
13394.68
4
119.07
60.73
9.5
119.7
0.20
9594.84
5
93.68
47.78
5.9
72.9
72.9
0.20
7549.29
6
65.91
33.62
37
37
0.20
5311.54
7
50.48
25.75
20.6
20.6
0.19
4068.13
8
33.42
17.05
10.1
10.1
0.22
2693.42
9
27.79
14.18
5.4
5.4
0.17
2239.80
10
22.44
11.44
3.9
3.9
0.18
1807.92
11
19.40
9.89
2.9
2.9
0.18
1563.37
12
16.21
8.27
2.2
2.2
0.20
1305.97
13
15.45
7.88
1.6
1.6
0.16
1245.15
14
13.20
6.73
0.9
0.9
0.12
1063.63
15
11.74
5.99
0.7
0.7
0.12
946.28
16
10.33
5.27
0.5
0.5
0.11
832.68
17
10.26
5.28
0.4
0.4
0.09
834.97
18
7.39
3.77
0.3
0.3
0.13
595.74
3、以其中一组数据写出计算实例(包含公式、数据及结果)。
(1)汞柱差:
=h1`-h2`=50.8-12.5=84.5cm
沿程水头损失:
hf=(13.6-1)*
=1064.7cm
(2)运动粘度系数:
=μ/ρ=1.005/(0.99823*100)=0.01st
(3)流量:
=V/t=(50.8-12.5)*400/42.03=364.50ml/s
(4)管内平均流速:
v=Q*4/πD2=364.50*4/(3.14*1.58)=185.91cm/s
(5)雷诺数:
=vD/ν=185.91*1.58/0.01=29373.28
(6)沿程阻力系数:
=2g*D/L*hf/v2=2*981*1.58*1064.7/(500*185.912)=0.19
4.在双对数坐标纸上绘制
-
的关系曲线。
-
关系曲线图
五、实验步骤正确排序
(5).逐次关小V11,记录18组不同的压差及流量;
(2).打开阀门V10排气,排气完毕将阀门关闭;
(7).实验完毕后,依次关闭V11、实验管路左右两测点的球形阀,并打开两用式压差计上部的球形阀。
(1)..阀门V1完全打开。
一般情况下V1是开着的,检查是否开到最大即可;
(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V11完全打开。
待水流稳定后,记录压差计读数,同时用体积法测流量(压差5~7cm汞柱时,打开压差计下方的两个球形阀,由汞-水压差计换用水-气压差计来读压差);
(6)用量筒从实验管路中接足量的水,放入温度计5分钟后读出水的温度,查粘温表;
(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水平。
若不在,须排气(为防止汞发生外泄,排气时应在老师的指导下进行);
六、注意事项
1.本实验要求从大流量(注意一定要把阀门V11完全打开)开始做,逐渐调小流量,且在实验的过程中阀门V11不能逆转;
2.实验点分配要求尽量合理,在记录压差和流量时,数据要一一对应;
3.使用量筒、温度计等仪器设备时,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。
七、问题分析
1.如将实验管安装成倾斜的,比压计中的读数差是不是沿程水头损失
?
答:
比压计中的读数仅为压力水头的变化量,而沿程水头损失是压力水头和位置水头变化量之和,所以缺少位置水头变化量。
因此比压计读数不是沿程水头损失。
2.随着管路使用年限的增加,
-
关系曲线会有什么样的变化?
答:
随着管路使用年限增加,管路的粗糙度会增大,因此在稳紊流段
-
关系曲线将会上升。
3.当流量、实验管段长度相同时,为什么管径愈小,两断面的测压管液面差愈大?
其间的变化规律如何?
答:
流量相同时,管径越小,断面平均流速越大,管路长度相同时,沿程水头损失也就越大,因此两断面测压管的液面差就越大。
层流时hf与管径的-2次方成正比,紊流时与管径的-3.4到-4次方成正比。
八、心得体会
通过这次实验,掌握了测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法,在双对数坐标纸上绘制了λ—Re的关系曲线,进一步理解了沿程阻力系数随雷诺数的变化规律,收获很大。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 阻力 实验 报告