管路沿程阻力测定实验

1、江苏大学食品工程原理实验报告管路沿程阻力测定一、实验目的1掌握沿程阻力的测定方法；2测定流体流过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数入与Re的关系;3测定流体流过直管时的局部阻力，并求出阻力系数&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，引起的压强损失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。沿程阻力液体稳定流动时，阻力损失表现为压强损耗：hf = (p1-p2)/p为减少工作量扩大实验结果的应用范围，采用因次分析法将各个变量 综合成准数关系式。影响阻力损失的因素：a、流体的性质：密度p,粘度山b、管路的几何尺寸：管径d ,管长

2、l，管壁粗糙度8；c、流动条件：流速u.经因次分析后，hf=A *l*u*u/d/2雷诺数Re定义是：层流时：入=64/ Re ;湍流时：入与Re和&d有 关。须由实验确定。2、局部阻力局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。（1当量长度法Ehf=A （l+Ele）/d*u*u/2Ehf为各种局部阻力的当量长度之和为流体在管路中流动时的总阻 力损失（阻力系数法流体流过某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数hp 表示：hp=g *u*u/2三、实验装置与流程1、本实验装置及设备主要参数。被测原件：镀锌水管，管长2.0m, 管径（公称直径）0.021m；闸阀D=34。0测量

3、仪表:U压差计（水银指示液）；LW-15型涡轮流量计（精度0.5 3级，量程0.44.0m / h,仪器编号I的仪表常数为599.41（次/升）， 仪器编号为I的仪表常数为655.30（次/升），MMD智能流量仪）。（循环水泵。（循环水箱。Z15-40型自动开关。（数显温度表。1.水箱2.控制阀3.放空阀4. U形压差计5.平衡阀6.放空7.排液阀8.数显温度表9.泵10.涡轮流量计11.取压计12 U形压差计13.闸阀14.取压孔1.水箱2.控制阀3.放空阀4. U形压差计5.平衡阀1.水箱6.放空 阀7.排液阀8.数显温度表9.泵10.涡轮流量计11.取压计12 U形压差计13.闸阀14.

4、取压孔四、实验操作步骤及注意事项水箱充水至80%。仪表调整（涡轮流量计、MMD智能流量仪按说明书调节）。打开压差计上的平衡阀，关闭各放气阀。启动循环水泵（首先检查泵轴是否转动，全开阀13，关闭阀2, 后启动）。排气：管路排气；测压管排气；关闭平衡阀，缓旋旋动压差计 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。读取压差计零位读数。开启调节阀至最大，确定流量范围，确定实验点（810个），测定直 管部分阻力和局部阻力（闸阀全开）测定读数：改确定实验点（810个），测定直管部分阻力和局部阻 力（闸阀全开）。实验装置恢复原状，打开压差计上的平衡阀，并清理

5、实验现场。五、实验数据记录实验装置号：11被测管长：2.0m，被测管径：0.021m，被测管件:镀锌水管，仪表常数：605.30，水温：24.20 Co六、序号流量计读数（次/s）直管阻力损失Ap1局部阻力损失Ap2U管左边读数cm HgU管右边读数cm HgU管左边读数cm HgU管右边读数cm Hg0033.1 （初始）33 （初始）21.2 （初始）21.2 （初始）166250.215.915.926.2260047.218.916.925.4357346.020.317.224.9454844.921.317.724.6553844.121.617.624.3646341.724.5

6、18.623.7743640.725.618.923.3839139.427.019.322.9935639.027.919.622.51031237.229.219.922.31128436.629.820.222.11223835.530.720.421.81318534.631.520.721.61412233.932.420.921.3六、实验数据处理序号流量Vsm2/s流速Um/s密度Pkg/m3粘度uPa sReR1cmHgR2cmHg P1 pa p2pa入z0.0010943.159997.50.0016617834.310.342362.012721.00.082.55194

7、620.0009912.863997.50.0015998028.38.534951.810497.90.08982.56830.0009472.734997.50.0015728125.77.731740.79509.80.08942.55140.0009052.615997.50.0015478123.66.929147.18521.80.08972.49950.0008892.567997.50.0015378222.56.727788.58274.80.08882.51860.0007652.210997.50.0014628417.25.121242.86298.70.09162.5

8、8670.0007202.081997.50.0014358515.14.418649.25434.20.09072.51680.0006461.866997.50.0013908712.43.615314.64446.20.09262.56090.0005881.699997.50.0013558811.12.913709.03581.60.10002.488100.0005151.489997.50.0013118982.49880.42964.10.09382.681110.0004691.355997.50.001283906.81.98398.32346.60.09632.5630.

9、0003931.136997.50.001237924.81.45928.21729.10.092.6812676130.0003060.883997.50.001184943.10.93828.61111.50.10342.858140.0002020.582997.50.001121961.50.41852.6494.00.11512.924数据处理结果如表所示，以序号1列写出计算过程。u=4Vs/兀 /d/d=4*0.0010943.14O.02U).021=3.159,Re=du p / R =0.021*3.159*997.50.001=66178,& =2Ap2 / p/u/u=2

10、*12721.0/997.53.159/3.159=2.556入=2dAP1/u/u/l/p=2*0.021*46362.0/3.159/3.159/2/997.5=0.0894六、实验结果与结论1.用双对数坐标值关联一定 /d下，入和Re的关系，并用你的实验结果估算一下工程问题的阻力损失。一定 /d下，入和Re的关系见上图。根据所得的入和Re的关系，验证柏劳修斯公式。 答:柏拉修斯公式：入=0.3164/Re0.25 当Re=66178 时，入=0.01972 即在此条件下柏拉修斯公式不成立。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：如果设备或测压管中留有空气，会引起U形管读数产生误差。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：要关闭出口阀，这样才能通过观察U形压差计