管路沿程阻力测定实验报告

1、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，确定摩擦系数九与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g。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，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地会引起压强损耗。这种损耗包括流体流经直管的沿程阻力以及流体流动方向的改变或因管子大小、形状的改变所引起的局部阻力。1.沿程阻力hfzPPlApP九称为直管摩擦系数，滞留时，；湍流时，九与R的关系受管壁粗糙度的影响,e需由实验测得。九二64R根据伯努利方程可知，流体流过的沿程阻力损失，可直接得出所测得的液柱压

2、差计度数R（m）算出：Ap二RG-pR指水2局部阻力1）当量长度法工h二上込巴fd丿阻力系数法h=g巴p2E-局部阻力系数，无因次；u-在小截面管中流体的平均流速（m/s）三实验装置与流程1.本实验装置及设备主要参数：被测元件：镀锌水管，管长2.0m，管径（公称直径）0.021m；闸阀D=3/4.1）测量仪表：U型压差计（水银指示液）；LW15型涡轮流量计（精度0.5级,量程0.44.0m/h,仪器编号I的仪表常数为599.41（次/升），仪器编号II的仪表常数为605.30（次/升），MMD智能流量仪）。2）循环水泵。循环水箱。4）DZ15-40型自动开关。5）数显温度表1）水箱6）放空阀1

3、1）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（涡轮流量计、MMD智能流量计仪按说明书调节）3打开压差计上平衡阀，关闭各放气阀。4启动循环水泵（首先检查泵轴是否转动，开全阀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（注意：先排进压管后排出压管，以防压差计中水银冲走），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

4、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V、压差Api或者Ap2。S12注意：每改变一次流量后，必须等流动稳定后，才能保证测定数据的准确。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。五实验数据记录计实验装置号：R,被测管长：2.0m，被测管径:0.02埋，被测管件：镀锌水管，仪表常数:605.30次/升，水温：27.0°C.序号流量仪读数（次/s）直管阻力损失Ap1局部阻力损失Ap2U管左边读数cmHgU管右边读数cmHgU管左边读数cmHgU管右边读数cmHg0（初始）（初始）（初始）（初始）163350.4016.6015.8

5、526.45256847.1519.5516.9025.39349043.7523.2017.8724.45443041.5025.3018.8323.56537039.4027.5019.3023.00630037.4529.6019.9322.30723035.8031.0520.4521.90816034.1032.3020.7921.5598033.7033.0021.0321.35六、数据处理数据处理结果如图所示，以序号1为例写出计数过程序号流量Vsm3/s12I4I67190.0010457620.00093837$0.0008095160.0007103950.000611267

6、70.0004956220.00037997亍0.0002643320.0001321663.0208195962.710624851?23383911562.05205754亍1.76572393、1.43166805亍1.09761217亍0.7635562960.381778148密度P-k£,/m3996.5996.5996.5996.5996.5996.5996.5996.5996.5粘度-Pa.s0.000860.000860.000860.000860.000860.000860.000860.000860.0008673506.02565958.01356900.39

7、849933.00342965.60734836.9792670&35018579.7229289.861RicmHg33.80 27.6020.5516.2011.907.854.751.800.70RscmHg10.608.496.584.733.702.371.450.760.32APiPa41790.43334124.73225408.08920029.73414713.2009705.7665872.9162225.526865.482P2Pq13105.87610497.0648135.5345848.1884574.6922930.2761792.785939.66739

8、5.6490.09650.09790.09790.10020.09940.09980.10270.08040.12518.70757.77236.98275.71985.19994.10793.27822.46992.0799以序号一为例：Vs=670/605300=0.001045762m3/su二Vs/0.785d"2=3.020819596m/sRe=dup/p=0.021*3.020819596*996.5/0.00086=73506.025Rl=50.40-16.60=33.80R2=26.4515.85=10.60P1=R1(p-pJg=33.80*(13600-996.

9、5)*9.81=41790.433Pa汞水P2=R2(p汞-p水)g=10.60*(13600-996.5)*9.81=13105.876Pa入=2dAP1/(pl2)=2*0.021*41790.433/(996.5*2*3.0208*3.0208)=0.0965z=2AP2/(p2)=2*13105.876/(996.5*3.0208*3.0208)=8.7075七实验结果与讨论双对数1用双对数坐标纸关联一定&/d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。摩擦因数I威与雷诺数lg(Re)关系0.1500D.100D0.05000.00000.0001.0002.

10、0003.0004.0005.0006.0007.COOfi.000X10000假设工程上以2.5m/s的速度输送一种密度为1300Kg/m3流体，粘度为0.004Pa.s,管路管长为5米，局部阻力当量管长为0.5米，直径为50mm，求管道阻力损失。解：Re=dup/p=0.05*2.5*1300/0.004=40625由上图取入=0.099刀hf二入*(L+ELe)/d*u*u/2=0.099*(5+0.5)/0.05*2.5*2.5/2=34.03J/Kg2根据所得到的九和Re的关系，验证伯劳修斯公式。答：伯劳修斯公式：九=0.3164。当Re=26708.350时，九=0.0247；不成立；Reo.25可见伯劳修斯公式为计算光滑管的摩擦因数，不适用本实验的管道。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：减小误差，因为空气的密度约仅为水的千分之一，若设备中有空气，将会严重影响U型压差计测量的结果。先管路排气，再测压管排气，关闭平衡阀，缓慢旋转压差计上方气阀排除压差计中的气泡，先排进压管后排出压管，以防止压差计中水银被冲走。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形压差计的液面是否相等判断系统气体是否排光。否则可能有空气