文档介绍：流体流动阻力的测定
一、实验目的
测定流体流过直管的阻力,确定摩擦系数λ与雷诺数Re的关系;
测定阀门的阻力系数ξ;
了解与本实验有关的各种流量测量仪表、压差测量仪表的结构特点和安装方式。掌握其测量原理、学会正确使用。
流体在由直管和管件(三通、肘管、大小弯头)、阀门组成的管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免地要消耗一定的机械能。
流体在直管中流动造成机械能损失称为直管阻力损失,用Hf表示。而流体流经阀门管件等的局部障碍所造成的机械损失,称为局部阻力损失,用He表示。
二、基本原理
直管阻力损失
表现在水平均匀管路中两截面的压强降低,即
λ-直管摩擦系数, 它可表示成
它只是雷诺数及管壁相对粗糙度的函数, 在实验室规模的装置中,用水作物系,进行有限量的实验即可得知λ的值,就可计算任何物系的流体在管道中的阻力损失,使实验结果具有普遍意义。
局部阻力损失
用局部阻力系数法表示,即用动能系数来表示,
可写成
三、流程示意图
四、操作要点
(一) 排气
1. 总管路排气
关闭出口控制阀,压差计平衡阀、局部阻力闸阀全开,启动泵。全开出口控制阀,让水流动10~15秒钟后再将其关闭,再打开总管路排气阀,让水排出10~15秒后关闭排气阀。
2. 测压导管排气
打开压差计的平衡阀,将“U”型计上方两个排气的阀轮流“开启”、“关闭”数次。
3. 压差计排气
关闭压差计上方的平衡阀,将“U”型计上方的两个排气阀轮流“开启”、“关闭”数次。注意不能让水银冲出,排气时要特别小心。
(二) 局部阀开度的调节
排气工作完成后,把全开着的闸阀(测局部阻力)逐渐关闭,记录其旋转的圈数。再逐渐将闸阀旋开,估计压差计水银不会冲出时,打开出口控制阀至最大,再逐渐开大闸阀,直至压差计水银所显示的直管压降和局部压降大约相等为止。记下开了几圈,估算出阀门的开度。
(三) 测试
上述步骤完成,然后依次从大到小调节流量并测得相应的涡轮流量计“转速”、“直管阻力压差”及“局部阻力压差”。在安排测试点时,大流量稀一些,小流量密一些。
五、原始数据记录
(一) 设备参数(Ⅰ)
蜗轮流量变送器编号:
蜗轮流量变送器仪表常数:
管道材质: 镀锌白铁管
(二) 原始数据记录
(局部阻力:闸阀开度=4/9)
1. 常数记录
管长L1: 2m; 管径:d1=;d2=;
水温: ℃;
2. 实验记录
转速表读数直管压差(kpa) 局部压差(闸阀)(kpa)
(脉冲/秒) 左右左右