文档介绍：2021年流体阻力实验报告
2021年流体阻力实验报告
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2021年流体阻力实验报告
北京化工大学
化工原理试验汇报

试验名称: 流体流动阻力测定
班级: 化工10
学号:
姓名:
同组人:
试验日期: .
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流体阻力试验
一、摘要
经过测定不一样阀门开度下流体流量, 以及测定已知长度和管径d光滑直管和粗糙直管间压差, 依据公式, 其中为试验温度下流体密度; 流体流速, 以及雷诺数（为试验温度下流体粘度）, 得出湍流区光滑直管和粗糙直管在不一样Re下λ值, 经过作双对数坐标图, 能够得出二者关系曲线, 以及和光滑管遵照Blasius关系式比较关系, 并验证了湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度ε/d函数。由公式可求出忽然扩大管局部阻力系数, 以及由求出层流时摩擦阻力系数, 再和雷诺数Re作图得出层流管关系曲线。
关键词: 摩擦阻力系数局部阻力系数雷诺数Re 相对粗糙度ε/d
二、试验目
1、掌握测定流体流动阻力试验通常试验方法;
2、测定直管摩擦阻力系数λ及忽然扩大管局部阻力系数ζ;
3、测定层流管摩擦阻力系数λ;
4、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度ε/d函数;
5、将所得光滑管λ-Re方程与Blasius方程相比较。
三、试验原理
1、直管阻力损失函数: f（hf, ρ, μ, l, d, ε, u）=0
应用量纲分析法寻求hf（ΔP /ρ）与各影响原因间关系
1）影响原因
物性: ρ, μ 设备: l, d, ε 操作: u（p,Z）
2）量纲分析
ρ[ML-3], μ[ML-1 T-1], l[L] , d[L], ε[L], u[LT-1], hf [L2 T-2]
3）选基础变量（独立, 含M, L, T）
d, u, ρ（l, u, ρ等组合也能够）
4）无量纲化非基础变量
μ: π1＝μρaubdc [M0L0T0] =[ML-1 T-1][ML-3]a[LT-1]b[L]c ⇒ a=-1,b=-1,c=-1
变换形式后得: π1＝ρud /μ
l: π2＝l/d ε: π3＝ε/d hf: π4＝hf /u2
5）原函数无量纲化

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6）试验

摩擦系数:
层流圆直管（Re<）: λ=φ（Re）即λ=64/Re
湍流水力学光滑管（Re>4000）: λ=
湍流一般直管（4000<Re<临界点）: λ=φ（Re,ε/d）即
湍流一般直管（Re>临界点）: λ=φ（ε/d）即
2、局部阻力损失函数
局部阻力系数:
考虑流体阻力等原因, 通常管道设计液速值取1～3m/s, 气速值取10～30m/s。
大多数阀门: 顺时针旋转是关闭, 逆时针旋转是打开。
四、试验步骤
层流管: ; 忽然扩大管: ; 粗糙管: ; 光滑管: 。
操作装置图以下:

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五、试验操作
1、关闭流量调整阀门, 开启水泵;
2、调整阀门V1～V5开关, 确定测量管路;
3、打开对应引压管切换阀门和压差传感器阀门, 进行主管路、测压管路排气;
4、排气结束, 关闭传感器阀门, 检验其数值回零, 不然继续排气;
5、确定量程, 布点, 改变水流量测多组数据;
6、全部参数在仪表柜集中显示, 水流量/m3•h-1, 压降/kPa, 温度/℃;
7、层流试验水流量由量筒和秒表测出;
8、测完全部数据, 停泵, 开传感器排气阀, 关闭切换阀门;
9、检验数据, 整理好仪器设备, 试验结束。
六、试验数据处理
原始数据以下表:
ρ（kg/m3）=