实验三管道系数λ测定.doc

河北联合大学矿井通风与安全实验报告分 组： 第 一 组 班 级： 10采矿一班 姓 名： 赵 盼 学 号： 201005050109 教 师： 张嘉勇 本组成员： 赵 盼，李立飞 ，苏东良 张世安，张强修 2013年5月学生实验报告实验名称：管道系数测定 学生姓名：赵盼 一、实验目的及内容通风管道系数测定，要求学生完成一种粗糙度下，雷诺数，系数间的定量测定。该实验验证紊流状态下，阻力系数不变。二、实验方法及仪器1实验方法该实验布置见图5，本实验要求做出1条曲线（），测定摩擦阻力，计算对应的系数（整流格阻力忽略不计），调节出口闸门开度，调节风量，改变值。该实验每台设备一组学生，用1，3测点。2每组仪器YYT斜管压力计，1台；皮托管，2支；胶管，3支。3实验步骤（1）将仪器调平、调零。选择倾斜系数（YYT）。（2）皮托管头与风管中线重合，全压孔朝向风流。（3）用胶管按图5连接仪器与皮托管。（4）将出风口闸门全开（此时风量最大）。（5）开动风机，读取测定段静压差、及动压（曲线第一点数据）。（6）将出口闸门调到第二位置，重复前项测定（曲线第二点数据）。每次调小风 量（关闭闸门），要适度。以保测点良好分布。（7）依次类推，一条曲线测6个点（共6组静压差及动压数据）。三、计算公式（1）测定段摩擦阻力，水柱。 由于1，3两断面面积相等，平均动压相等，因此上式中第二项为零，又1，3两点处同一水平，第三项也等于零；所以（）实际上就等于。（2）风管风量由所测动压求算（见实验二）（3）计算摩擦风阻 式中 测定段摩擦阻力，帕； 风管风量，米3/秒。（4）摩擦阻力系数 式中 风管摩擦阻力系数，牛秒2/米4； 风管摩擦风阻牛秒2/米8；P 风管周界（P =0.6米）； L测定段风管长度（L=1米）；S风管有效断面积（S=0.027米2）。（5）达西系数 （采矿专业） 式中 达西系数； 空气密度（=1.293Kg/米3）； 风管摩阻系数，牛秒2/米4； 风管内径（=186毫米）米。（6）雷诺数 式中 风管内平均风速，米/秒； 风管内径，米； 流体粘性运动系数（=1510-6），米2/秒。（7）平均风速 式中 风管内平均风速，米/秒； 风管风量，米3/秒； S风管断面积（S=0.027米2）。 图5 通风管通道系数测定4、 实验图表数据处理（1）测定段摩擦阻力计算 =0.6173.00.89.8=813.8帕； =0.6163.00.89.8=766.8帕；=0.6153.00.89.8=719.7帕； =0.6146.00.89.8=686.8帕；=0.6130.00.89.8=611.5帕； =0.689.00.89.8=418.7帕；=0.658.00.89.8=272.8帕（2）风管风量Q计算 已知公式=0.635.00.89.8=164.6帕； =0.632.00.89.8=150.5帕；=0.630.00.89.8=141.1帕； =0.628.00.89.8=131.7帕；=0.625.00.89.8=117.6帕； =0.618.00.89.8=84.7帕；=0.613.00.89.8=61.2帕中心风速近似为平均风速 =16.0m/s； =15.3 m/s；=14.8 m/s； =14.3 m/s；=13.5 m/s； =11.4 m/s；=9.7 m/s已知公式 ， m3/s。 其中S=0.027m2 =16.00.027=0.432 m3/s； =15.30.027=0.413 m3/s；=14.80.027=0.400 m3/s； =14.30.027=0.386 m3/s；=13.50.027=0.365 m3/s； =11.40.027=0.308 m3/s；=9.70.027=0.262 m3/s（3）计算摩擦风阻 计算 =4360.6 Ns2/m8； =4495.5 Ns2/m8；=4498.1 Ns2/m8； =4609.5 Ns2/m8；=4590.0 Ns2/m8； =4413.7 Ns2/m8；=3974.1 Ns2/m8（4）摩擦阻力系数 式中 风管摩擦阻力系数，牛秒2/米4； 风管摩擦风阻牛秒2/米8； P 风管周界（P =0.6米）； L测定段风管长度（L=1米）；S风管有效断面积（S=0.027米2）。=0.143牛秒2/米4；=0.147牛秒2/米4；=0.148牛秒2/米4；=0.151牛秒2/米4；=0.151牛秒2/米4；=0.145牛秒2/米4；=0.130牛秒2/米4；（5）达西系数计算 （采矿专业）式中 达西系数； 空气密度（=1.293Kg/m3）； 风管摩阻系数，牛秒2/米4； 风管内径（=186毫米）米。=0.885； =0.910；=0.916； =0.934；=0.934； =0.897；=0.804 （6）雷诺数计算 式中 风管内平均风速，米/秒； 风管内径，米； 流体粘性运动系数（=1510-6），米2/秒。=1.984105； =1.900105；=1.835105； =1.773105；=1.674105； =1.414105；=1.20312345670.8850.9100.9160.9340.9340.8970.8041.9841051.9001051.8351051.7731051.6741051.4141051.2031.9471.9601.9621.9701.9701.9531.9055.2985.2795.2645.2495.2245.1505.080做出曲线图： 曲线图五、完整表格表3 风管系数测定记录测次静压（差）风 量摩擦阻力摩擦风阻摩阻系数达西系数雷诺数读数(毫米)仪器倾斜系数压力差（帕）读数(毫米)仪器倾斜系数压力差（帕）风量(米3/秒)平均风速(米/秒)1173.00.6813.835.00.6164.0.43216.0813.84360.60.1430.8851.9841052163.00.6766.832.00.6150.50.41315.3766.84495.50.1470.9101.9001053153.00.6719.730.00.6141.10.40014.8719.74498.10.1480.9161.8351054146.00.6686.828.00.6131.70.38614.3686.84609.50.1510.9341.7731055130.00.6611.525.00.6117.60.36513.5611.54590.0