文档介绍：一、;,确定摩擦系数λ与流体Re的关系;,局部阻力系数ξ;;、阀门,并了解其作用;二、实验原理流体的流动性,即流体内部质点之间产生相对位移。真实流体质点的相对运动表现出剪切力,又称内摩擦力,流体的粘性是流动产生阻力的内在原因。流体与管壁面的摩擦亦产生摩擦阻力,统称为沿程阻力。此外,流体在管内流动时,还要受到管件、阀门等局部阻碍而增加的流动阻力,称为局部阻力。因此,研究流体流动阻力的大小是十分重要的。,由于流体粘性作用和涡流的影响产生阻力。阻力表现为流体的能量损失,其大小与管长、管径、流体流速等有关。流体流过直管的阻力计算公式,常用以下各种形式表示: 或式中hf——以能量损失表示的阻力,J/kg;Hf——以压头损失表示的阻力,m液柱;△Pf——以压降表示的阻力,N/m2L——管道长,md——管道内径,m;u——流体平均流速,m/s;P——流体密度,kg/m3;λ——摩擦系数,无因次;g——重力加速度,。.λ为直管摩擦系数,由于流体流动类型不同,产生阻力的原因也不同。层流时流体流动主要克服流体粘性作用的内摩擦力。湍流时除流体的粘性作用外,还包括涡流及管壁粗糙度的影响,因此λ的计算式形式各不相同。层流时,利用计算直管压降的哈根-泊谡叶公式:和直管阻力计算公式(3),比较整理得到λ的理论计算式为由此式可见,λ与管壁粗糙度ε无关,仅为雷诺数的函数。湍流时,由于流体流动的复杂性和管壁粗糙度的影响,λ的计算比层流复杂,是利用因次分析和实验得到计算公式。将影响阻力的许多因素表示为压降的函数,即通过因次分析得到以下准数函数式,也与计算直管阻力的公式(3)相比较,整理得到:由此式可见,湍流时直管摩擦系数λ,是流体流动Re和管壁相对粗糙度ε/d的函数。此函数的具体形式通过实验确定。许多学者实验研究了上述函数关系,其中较简单的是柏拉修斯(Blasius)公式:此式适用于光滑管,Re在2500~1×105范围内。对粗糙管λ与Re的关系,可见化工原理教材上册摩擦系数λ与雷诺数Re及相对粗糙度ε/d的关系图及其他学者的计算公式。本实验是利用水作实验,在管长、管径和管壁粗糙度一定的条件下,改变水的流量,测定直管阻力,即流体压力降ΔPf=P1-P2,然后分别计算λ和Re值,考察两者的关系。、弯头、三通、突然扩大或突然收缩等处时,产生涡流形成阻力****惯称为局部阻力。其计算式表示为式中,ξ称为局部阻力系数,无因次。它与管件的几何形状与Re有关。当Re大到一定时,ξ与Re无关,成为定值。管件的局部阻力系数ξ也都是由实验测定的。三、实验装置四、,大致确定实验点的分布。,可以开始按拟定步骤进行实验操作。先排气,再测定数据。。将装置恢复到实验前的状态,做好清洁工作。五、。观察U型(倒U型压差计)与实验管道和管件上测压接头的连接及位置。弄清楚排气及平衡旋塞的作用和使用方法。:U形管压差计上的平衡阀及相应的测压阀是否打开?若未打开,则将其打开。排气旋塞是否关闭和管路出口阀是否关闭?若未关闭,则将其关闭。?若需引水灌泵,则打开引水阀和泵体放气阀,观察到有水从泵体放气阀溢出,表示气体被排尽,关闭放气阀和引水阀。启动水泵。(注意在泵出口阀关阀的情况下,泵转动不可过久,以防其发热损坏)。,让水流入实验管道和测压导管,排出管道和测压导管中的气体。排气时可以反复调节泵的出口阀和有关管道上的其他阀门,使积存在系统中的气体全部被流动的水带出。(1)总管排气:先将控制阀开足然后再关闭,重复三次,目的为了使总管中的大部分气体被排走,然后打开总管排气阀,开足后再关闭,重复三遍。(2)引压管排气:依次分别对每个放气阀,开、关重复三次。(3)U型压差计排气:关闭平衡阀,依次分别打开2个放气阀,此时眼睛要注视着U型压差计中的指示剂液面的上升,防止指示剂冲出,开、关重复三次。(4)检验排气是否彻底是将控制阀开至最大,再关至为零,看U型压差计读数,若左右读数相等,则判断系统排气彻底;若左右读数不等,则重复上述(2)(3)步骤。,关闭平衡阀,准备测取数据。装置二倒∪型压差计的处理。关闭泵的出口阀14,小转子流量计出口阀