管路沿程阻力系数测定实验

实验二 管路沿程阻力系数测定实验 一、实验目的1、掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。2、测定流体经过直管时的沿程阻力，确定沿程阻力 与 Re 的关系。3、学会压差计和流量计的使用。二、实验成果及要求1 有关常数。 实验装置台号 圆管直径d1=15cm, d2=20cm, d3=25cm，量测段长度L=85cm。及计算（见表1）。2绘图分析 绘制lglghf曲线，并确定指数关系值m的大小。在厘米纸上以lg为横坐标，以lghf为纵坐标，点绘所测的lglghf关系曲线，根据具体情况连成一段或几段直线。求厘米纸上直线的斜率将从图上求得的m值与已知各流区的m值（即层流m=1，光滑管流区m=1.75，粗糙管紊流区m=2.0，紊流过渡区1.75m2.0）进行比较，确定流区。表1 记录及计算表次序体积cm3时间s流量Qcm3/s流速vcm/s水温C粘度vcm2/s雷诺数Re比压计数cm沿程损失hfcm流程损失系数Re2320h1h21200043.246.330.073 20.11.0034197.646 72.168.140.014 0.015 2200016.3122.779.697 20.11.00311124.216 89.179.69.50.005 0.006 3200010.9183.5119.188 20.11.00316636.460 67.350.217.10.004 0.004 4200044.944.428.839 20.11.0034025.389 80.276.83.40.013 0.016 5200019.810165.602 20.11.0039156.852 86.480.36.10.005 0.007 6200022.190.558.782 20.11.0038204.902 49.544.25.30.005 0.008 7200038.851.533.451 20.11.0034669.088 88.585.23.30.010 0.014 820005.1392.2254.745 20.11.00335557.599 11990.528.50.001 0.002 9400039.1102.318.162 20.11.0033440.381 45.944.81.10.015 0.019 10400028.7139.4138.310 20.11.00326200.336 47.844.23.60.001 0.002 11400018.3218.636.076 20.11.0036833.999 46.742.44.30.014 0.009 12400050.978.649.160 20.11.0039312.409 6258.73.30.006 0.007 13400016.2246.977.090 20.11.00314603.247 61.155.95.20.004 0.004 1440009.8408.227.718 20.11.0035250.756 5148.32.70.015 0.012 1540007.8512.887.070 20.11.00316493.786 81.662.6190.011 0.004 16400047.484.49.699 20.11.0032514.124 43.643.10.50.032 0.025 17400029.6135.173.861 20.11.00319146.400 81.179.41.70.002 0.003 18400014.3279.719.266 20.11.0034994.076 44.843.90.90.015 0.013 1940009444.426.252 20.11.0036805.222 31.129.81.30.011 0.009 2040007.8512.841.168 20.11.00310671.604 2017.42.60.009 0.006 21400015.9251.614.802 20.11.0033837.091 6261.20.80.022 0.017 2240006.462546.497 20.11.00312053.152 23.420.13.30.009 0.005 图1 与 Re 的关系图三、实验分析与讨论1.为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影响实验成果？答：在管道中的，水头损失直接反应于水头压力。测力水头两端压差就等于水头损失。如果管道倾斜安装，不影响实验结果。但压差计应垂直，如果在特殊情况下无法垂直，可乘以倾斜角度转化值。2据实测m值判别本实验的流动型态和流区。答：曲线的斜率m=1.01.8，即与成正比，表明流动为层流（m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。3本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。答：钢管的当量粗糙度一般为0.2mm，常温下，经济流速，若实用管径D=（20100）cm，其，相应的=0.00020.001，由莫迪图可知，流动均处在过渡区。若需