管路沿程阻力

实验一 管路沿程阻力测定一、实验目的1. 掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。2. 测定流体流过直管时的摩擦阻力，测定摩擦系数A与Re的关系。3. 测定流体流过管件时的局部阻力，并求出阻力系数Z。4. 学会压差计和流量计的使用。二、实验原理流体在管路中流动时，会引起压强损耗。包括流经直管的沿程阻力以及各种局部阻力1沿程阻力：流体层流流动时：湍流流动时，影响阻力损失的因素十分复杂，必须通过实验研究其规律。为减少实验工作量， 扩大实验结果的应用范围，可以采用因次分次法将各个变量综合成准数关系式。影响阻力损失的因素： 1)流体性质：密度 、粘度 ；2)管路的几何尺寸：管径 d，管长I,管壁粗糙度；3)流动条件：流速u。组合成： ); -=一二入层流时，入；湍流时入需从实验测得。流体流过直管的沿程阻力损失2.局部阻力：指水局部阻力的两种表示方法：当量长度法，阻力系数法。1) 当量长度法管路直管长度为1,各种局部阻力长度之和为，流体在管路中流动时总阻力损失为2) 阻力系数法流体流过某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数三、实验装置与流程1. 本实验装置及设备主要参数：,仪器 1 仪被测元件：镀锌水管，管长2.0m,管径0.021m,闸阀D=1）测量仪表：u形压差计；LW-15型涡轮流量计（精度0.5级，量程0.4-4.0表常数599.41次/升，仪器2仪表常数605.30次/升, MMD智能流量仪）2）循环水泵3）循环水箱4）DZ15-40型自动开关5）数显温度表2.流程：68O12流体流动阻力损失实验流程图1)水箱（ 6）放空阀（11）取压孔2)控制阀（ 7 ）排液阀（12） U 形压差计3)放空阀（ 8）数显温度表（13）闸阀4)U形压差计（ 9）泵（ 14）取压孔5)平衡阀（10）涡轮流量计四、实验操作步骤及注意事项1. 水箱充水至 80%。2. 仪表调整。3. 打开压差计上平衡阀，关闭各放气阀。4. 启动循环水泵（先检查泵轴是否转动，全开阀 13，全关阀 2，后启动）。5. 排气：（1）管路排气；（2）测压管排气（3）关闭平衡阀，缓慢旋动压差计上放气阀排除 压差计中的气泡，排气完毕。6. 读取压差计零位读数。7. 开启调节阀至最大，确定流量范围，确定实验点（810 个），测定直管部分阻力和局部阻 力（闸阀全开时）。8. 测定读数：改变管道中的流量读出一系列流量 、压差。9. 实验装置恢复原状，打开压差计上的平衡阀，并清理实验场地。五、实验数据记录实验装 置号 ： II被 测管长 ： 2.0m被 测管径 ： 0.021m被测管件：镀锌水管仪表常数:605.30次/升水温：26C序号流量仪度数（次/s）真管阻力损失局部阻力损失U管左边读数 cmHgU管右边读数 cmHgU管左边读数 cmHgU管右边读数 cmHg06305016.147.518.8158047.518.829.616.725504620.425.217.2348043.223.224.418443041.324.923.618.5538639.726.123.218.9633037.928.322.619.6728036.829.622.219.9823035.630.821.820.3918034.831.721.620.5101203432.521.220.8116033.53321.120.9六、实验数据处理序 号流量V流速um/s密度Kg/粘度Pa sReR1 cmHgR2 cmHgPaPa入Z00.0010413.01997.050.0008772356.6833.928.741912.2435483.230.0987.8710.0009582.77997.050.0008766614.0828.712.935483.2315948.910.0984.1820.0009092.62997.050.0008763168.5325.6831650.549890.800.0972.8830.0007932.29997.050.0008755128.9206.424726.997912.640.0993.0240.0007102.05997.050.0008749386.316.45.120276.136305.380.1013.0050.0006381.84997.050.0008744332.8213.64.316814.355316.300.1043.1460.0005451.57997.050.0008737901.129.6311868.953709.050.1013.0070.0004631.34997.050.0008732158.527.22.38901.722843.600.1053.1980.0003801.1o997.050.0008726415.934.81.55934.481854.520.1043.0990.0002970.86997.050.0008720673.343.11.13832.681359.980.1093.70100.0001980.57997.050.0008713782.221.50.41854.52494.540.1103.02110.0000990.29997.050.000876891.110.50.2618.17247.270.1596.05Vs=630/605300=0.0010U=4Vs/ =3.01m/sRe=du=72356.68银 水 = 41912.24银 水 = 35483.23入=2d=0.098Z =2=7.87 七、实验结果与讨论1. 用双对数坐标纸关联一定 下，入和Re的关系，并用你的实验结果估算一工程问题 的阻力损失。取入=0.101, 入 一 27.51J/Kg2. 根据所得到的入和Re的关系，验证柏拉修斯公式。答：入 .当Re=49386.3时，入=0.021，所以公式不成立3. 为什么测定数据前首先要赶尽设备和测压管中的空气？怎样赶走？ 答：防止误差。先管路排气，再测压管排气，平衡阀排气时等无气泡了再关上。4. 在进行测试系统的排气工作时，是否要关闭系统的出口阀？为什么？答：需要，通过U形压差计的的液面是否变化判断系统气体是否排光。5. U形压差计上装设平衡阀有何作用？什么时候开着？什么时候关闭？ 答：平衡阀用来平衡压差计中两边的气压；实验结束后打开，排气和实验过程中关闭。6. 为什么本实验数据需在双对数坐标纸上进行描绘？答：因为入和Re的最大值和最小值相差很大，采用双对数坐标可以更好的反映出两者 的关系。