流體阻力系數(shù)測定

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1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告輕化工程學(xué)院09級(jí)應(yīng)化班胡倩0906040006實(shí)驗(yàn)名稱：流體阻力系數(shù)測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)直管摩擦系數(shù)λ，管件阻力系數(shù)ξ。管路阻力損失的測定方法；了解λ~Re、ξ~Re的變化規(guī)律，學(xué)習(xí)U型壓差計(jì)及渦輪流量計(jì)的使用方法。2、測定流體流過直管的摩擦系數(shù)λ，并繪制λ與雷諾數(shù)Re的變化關(guān)系曲線圖。3、測定流體流過90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭的阻力系數(shù)ξ，并繪制ξ與雷諾數(shù)Re的變化曲線圖。二、實(shí)驗(yàn)原理由伯努力方程可知：流體在相同直徑的水平管內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)直管阻力損失為：流體在經(jīng)過90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭管件時(shí)所產(chǎn)生的阻

2、力損失為：，直管阻力損失和90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭產(chǎn)生的阻力損失可直接根據(jù)壓強(qiáng)降進(jìn)行計(jì)算。流體經(jīng)過一定管長和90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭時(shí)所產(chǎn)生的壓強(qiáng)降由倒U型壓差計(jì)測出：即：、流體流速可根據(jù)水的流量Q和管路直徑計(jì)算出來：三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其參數(shù)摩擦系數(shù)和阻力系數(shù)測定設(shè)備及其參數(shù)：1、光滑管：玻璃管，管內(nèi)徑=20mm，管長=1.5m，絕對粗糙度=0.002mm2、粗糙管：鍍鋅鐵管，管內(nèi)徑=20mm，管長=1.5m，絕對粗糙度=0.2mm3、突然擴(kuò)大管：細(xì)管內(nèi)徑=20mm，粗管內(nèi)徑=40mm4、孔板流量計(jì)：開孔直徑=12mm

3、，孔流系數(shù)=0.62四、實(shí)驗(yàn)步驟1、開泵因?yàn)殡x心泵的安裝高度比水的液面低，因此不需要灌泵。直接點(diǎn)擊電源開關(guān)的綠色按鈕接通電源，就可以啟動(dòng)離心泵，開始實(shí)驗(yàn)。2、調(diào)節(jié)倒U型壓差計(jì)將管道中所有閥門都打開，使水在3個(gè)管路中流動(dòng)一段時(shí)間，直到排盡管道中的空氣，然后點(diǎn)擊倒U型管，會(huì)出現(xiàn)一段調(diào)節(jié)倒U型管的動(dòng)畫。最后關(guān)閉各閥門，開始實(shí)驗(yàn)操作。測量光滑管數(shù)據(jù)1、建立流動(dòng)4啟動(dòng)離心泵并調(diào)節(jié)完倒U型壓差計(jì)后，如圖所示，依次點(diǎn)擊打開球閥1、球閥2、球閥3，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥到開度大于零即可建立流動(dòng)。關(guān)閉粗糙管和突然擴(kuò)大管的

4、球閥，打開光滑管的球閥，使水只在光滑管中流動(dòng)。2、讀取數(shù)據(jù)鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊正或倒U型壓差計(jì)，即可看到如圖的畫面（紅色液面只是作指示用，真實(shí)裝置可能為其他顏色，如水銀為銀白色）。倒U型壓差計(jì)的取壓口與管道上的取壓口相連，正U型壓差計(jì)的取壓口與孔板的取壓口相連。用鼠標(biāo)上下拖動(dòng)滾動(dòng)條即可讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)中每一管路均有一倒U型管，連續(xù)點(diǎn)擊圖中的倒U型管即可在3個(gè)倒U型管中切換。倒U型管上方的數(shù)字標(biāo)出了與該管相連的管路。注意：讀數(shù)為兩液面高度差，單位mm。3、記錄多組數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)閥門開度以改變流量，重復(fù)上述第2——3步

5、，為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進(jìn)入下一步測量粗糙管數(shù)據(jù)。測量粗糙管數(shù)據(jù)1、建立流動(dòng)完成光滑管數(shù)據(jù)的測量和記錄后，建立粗糙管的流動(dòng)。2、測量記錄數(shù)據(jù)測量粗糙管的數(shù)據(jù)與測量光滑管的數(shù)據(jù)操作步驟相同，重復(fù)測量光滑管數(shù)據(jù)步驟的第2——4步，為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進(jìn)入下一步測量突然擴(kuò)大管數(shù)據(jù)。突然擴(kuò)大數(shù)據(jù)測定1、建立流動(dòng)完成粗糙管數(shù)據(jù)的測量和記錄后，建立突然擴(kuò)大管的流動(dòng)。2、測量記錄數(shù)據(jù)測量突然擴(kuò)大管的數(shù)據(jù)與測量光滑管的數(shù)據(jù)操作步驟相同

6、，重復(fù)測量光滑管數(shù)據(jù)步驟的第2——4步，為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理。五、數(shù)據(jù)處理原始數(shù)據(jù)光滑管結(jié)果4粗糙管結(jié)果4突然擴(kuò)大結(jié)果數(shù)據(jù)曲線4