文档介绍：单相流动阻力测定实验
、设备的主要技术数据
.被测光滑直管段：
被测粗糙直管段：
.被测局部阻力直管段
.压力传感
器：
.直流数字电压表：
.离心泵：
型号:WB70/055
管径 d — ;
事项
.直流数字表操作方法请仔细阅读说明书后，方可使用。
.启动离心泵之前，以及从光滑管阻力测量过渡到其它测量之前，都必须检查所有流量调节阀是
否关闭。
.利用压力传
感器测量大流量下公P时，应切断空气一水倒置U型玻璃管的阀门18、20否则
影响测量数值。
.在实验过程中每调节一个流量之后应待流量和直管压降的数据稳定以后方可记录数据。
.较长时间未做实验，启动离心泵之前应先盘轴转动，否则易烧坏电机。
五、附录
(1)直管摩擦系数？与雷i若数Re的测定
直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数，即
■二f (Re, ; /d),对一定的相对粗糙度而言,
■二 f(Re)。
流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时，其管路阻力引起的能量损失为：
h R-P2 —也 Pf (1)
又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系(范宁公式)
.卸 f ]IU2
hf -(2)
整理(1)(2)两式得
2dPf
一 一 ⑶
Re -(4)
「I
式中：d -管径，m ;
Pf -直管阻力引起的压强降，Pa;
U -流速，m / s ;
流体的密度，kg / m 3;
■--流体的粘度，N ? s / m2
P和粘度口也是定值。所以本实
在实验装置中，直管段管长l和管径d都已固定。若水温一定，则水的密度
验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△
Pf与流速u (流量V)之间的关系
入，用式(4)计算对应的Re,从而整理出直
根据实验数据和式(3)可计算出不同流速下的直管摩擦系数
管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出入与Re的关系曲线。
⑵局部阻力系数的测定
u2
hf
IP J u2
⑸
(6)
式中：？ 一局部阻力系数，无因次
Pf -局部阻力引起的压强降, Pa；
hf-局部阻力引起的能量损失, j/ kg
△ Pf, 1b 亡
b
图3局部阻力测量取压口布置图
局部阻力引起的压强降."Pf可用下面的方法测量：在一条各处直径相等的直管段上，安装待测局部阻力的
阀门，在其上、下游开两对测压口a-a′和b-b〈见图3,使
ab= bc ;az b/= bz cz
则△ Pf, a b =△ Pf, bc ；△ Pf, a/ b/= △ Pf, b/ c/
在a〜a/之间列柏努利方程式：Pa—Pa/=2八Pf, a b+2 △ Pf, a/f+ △ P'f( 7)
在b~b/ 之间列柏努利方程式：Pb—Pb/ = △Pf, bc+A Pf, b/ d +△ P/f
=△ Pf, a ?+△ Pf, a/ b/ + △ P/f( 8)
联立式(7 )和(8),则：
Pf = 2 ( Pb Pb/)( Pa Paz)
为了实验方便，称(Pb — Pf)为近点压差，称(Pa— Pa/为远点压差。用差压传感器来测量
(以第1套设备为例)
实验水温 t = C,粘度 J = X 103 (),密度 (kg/mi)
(1)光滑管、小流量数据：Q = 50(L / h) △ P = 29 mm H2O)
管内流速
Q 50/3600/1000 u r
(一)(二/4) 2 4 (m/s)
阻 gh =1000 29/1000 =(Pa)
雷诺数
du"
10 J
阻力系数- 2d
Pp 2
P L u2
x 2 =
⑵粗糙管、大流量数据:
Q= 300(L / h)
△ P = (kPa)
管内流速
300 /3600/1000
2~ =(m/s)
(才 2)(二/4)
= x 1000 = 18900 ( Pa)
c d u P 彳卜 汉
雷诺数 10"二 9901
阻力系数
2d Pf2
X 2 -
「L 一
⑶局部阻力数据：Q= 1000(L / h)
P 近= (kPa),