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沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟计算报告 李济然

沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟计算报告 李济然
沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟计算报告 李济然

沿程损失阻力系数

工程力学2007级李济然 20071210114 一概述:

沿程损失水流流动过程中,由于固体壁面的阻滞作用而引起的摩擦阻力所造成的水头损失。流体流动中为克服摩擦阻力而损耗的能量称为沿程损失。沿程阻力损失与长度、粗糙度及流速的平方成正比,而与管径成反比,沿程能量损失的计算公式是:

h r=λv2/(2dg)

其中:l为管长,λ为沿程损失系数,d为管道内径,v2/(2g)为单位重力流体的动压头(速度水头),v为流体的运动粘度系数。

沿程损失能量损失的计算公式由带粘性的伯努利方程:

v12/(2g)+p1/(ρg)+z1=v22/(2g)+p2/(ρg)+z2+h f

推出:

h f=(p1-p2)/ (ρg)

其中:

v22/(2g)——单位质量流体的动能(速度水头)。流体静止时为0。

Z ——单位质量流体的势能(位置水头)。

p/(ρg)——单位质量流体的压力能(压强水头)。

又由量纲分析的π定理,得出Δp/(ρV2/2)=λL/d,计算出达西

λ=f(Re)由于摩擦因子λ=2Δpd/(LρV2),则h f=λLV2/(2gD)

d Re=Vd/v和v=μ/ρ,则λ=f(R

e d)

湍流光滑管的沿程损失系数按卡门一普朗特(Karmn-Prandtl)公式:

1/λ1/2=2lg(Reλ1/2)-0.8

当105<Re<3×106时,尼古拉兹的计算公式为:

λ=0.0032+0.221Re-0.237

1.湍流粗糙管过渡区 :26.98(d/ε)8/7<Re<2308(d/ε)0.85为湍流粗糙管过渡区。该区域的沿程损失系数与按洛巴耶夫(Б.H.Лo6aeв)的公式进行计算,即

λ=1.42[lg(dRe/ε)]-2=1.42[lg(1.273qv/vε)]-2

2.湍流粗糙管平方阻力区:2308(d/ε)0.85

1/λ1/2=2lg(d/2ε)+1.74

关于沿程损失最著名的是尼古拉茨在1932~ 1933年问所做的实验(右图为实验装置图)。其测得曲线,从此得出了几个重要结论:

1.层流区:Re<2320为层流

区。在该区域内,管壁的相对粗

糙度对沿程损失系数没有影响。

2.过渡区:2320<Re<4000

为由层流向湍流的转换区,可能

是层流,也可能是湍流,实验数据分散,无一定规律,如图中的区域所示。

3.湍流光滑管区:4000<Re <26,98(d/ε)8/7,为湍流光滑管区。勃拉修斯(p.Blasius )1911年用解析方法证明了该区沿程损失系数与相对粗糙度无关,只与雷诺数有关,并借助量纲分析得出了4×10e3<Re <10e5范围内的勃拉休斯的计算公式为

λ=0.3164/Re 0.25

二 实验目的:

1、测量管道两端压差ΔP

2、应用粘性的伯努利方程,求出管道的沿程能量损失hf

3、根椐hf=λlv2/(2gd),求出λ值,并绘出λ-f (Red)曲线。

三 实验原理:

由连通器原理,在管道上安装一根U 形管,U 形管两端与测压孔连通,U 形管中间有一阀门3与大气相通(见装置图),将要测量之溶液注入U 形管内,首先打开阀门3,用泵将管道中空气排出后,然后关闭阀门3。U 形管内溶液的密度ρ为已知,当管道两端测压孔处存在压差时, U 形管中的二液面将有高差h ?,由此,根据水静力学基本方程

p g h ρ?=?,由测出的高差h ?,可求出管道两端测压孔处的压差p ?。

四实验装置图

五实验过程

1、打开水伐,将水箱放满水,打开管路中的阀门一和阀门二,

然后再打开泵的电源开关,检查整个实验装置水路是否畅通。

2、当实验装置水路稳定后,再利用阀门三将U形管中的气体排

出,随后观察U形管中之液面的变化。

3、计录U形管中两端的水压差高度h 。并记入记录表格。测读

时应尽量减少误差。

4、记录表格

λ1为布拉休斯解

管径d=42mm管长L=3000mm μ=0.0012kg/m*s ρ=999kg/m3

六计算模型:

研究湍流水力光滑区的达西摩擦因子与Re的关系。在FLUENT 中通过改变流速或者粘度系数控制Re,并进行数值模拟,从而计算出管中试验段两端的压力的差值,即可得到沿程损失阻力系数,再将所得的值与水力光滑区曲线对比,判断其是否正确。

模型:建立一个半径r=21mm,长l=5m的圆截面直管,其中前2m 是前置段,用来让湍流充分发展,后3m为实验段。假设其材料是光

kg/m,粘度系数滑的,没有摩擦,内部流体为水。设水的ρ为10003

μ为0.001kg/(m*s)。左图就是试算的velocity inlet后端y v云图,说明在试验段之前设置前置段还是十分有必要的。

由于液体的粘性力作用,在壁面附近有比较大的速度梯度,而且在入口端是湍流发展段,所以需要端面使用边界层网格加密,轴向在

入口处加密。具体步骤是:

1.做半径为0.22的圆。

2.做出x=0.022,y=0,z=5的点,并连接圆上与其对应的两点。

3.为该线line mesh,选择ratio 1.04,

让网格在圆附近加密。在此同时将将端面的

圆分成60等分线网格。

4.使用sweep命令,选上with mesh

选项,让直线绕圆周旋转成圆柱面,并且将

网格自动画好。

5. 端面上创建边界层网格,first percentage在这里取了

14,rows取5层。

6. 为端面直接画面网格,由于之前端面的圆已经分好了网格和

边界层网格,不用设定参数gambit自动画网格,完成后如下图。

7.在生成体的选项中选择sweep,勾选with mesh选项,让圆端面沿管轴线方向扫过,即可完成体网格的绘制。

8.最后选择求解器(solver)Fluent 5/6,设置入口、壁面和出口。

注意:在画边界层网格时有个方向选择问题,打开edge的list里面,每个edge其实可以点多次,具体多少次看该edge属于多少个face,通过试验,就可以看到边界层具体会向哪个方向生成。

七数值模拟及数据处理

由于光滑圆管,则达西摩擦因子λ只是Re的函数。Re<2000时,

圆管中的流动属于层流,在泊肃叶的实验中,经验公式为:

λ=64/Re d

Re d定义为dv/v,在这里V为距入口10m(即试验段的起始端)的截面平均流速,湍流时的Re也如此定义。

在圆管流动中雷诺数Re>2000时才进入湍流状态,并且在2000

使用ANSYS12.0中的Fluent作为流场模拟的软件,在这里圆管属于细长结构中的流动用双精度模式模拟精确一些。准备使用k-epsilon和S-A湍流模式分别计算。

Re in为入口雷诺数,v为入口速度,p1是试验段起始端的压力,p2是试验段结束端的压力。Re d为实验段起始处雷诺数。λ1和λ2分别为模拟算出的达西摩擦因子和用布拉休斯公式算出的达西摩擦因子。

标准k-epsilon在壁面区使用了不够精确的近壁函数的半经验公式,以及工况中流场为层流向湍流的过度区都有可能导致误差过大。将FLUENT中对K-epsilon做修改(见附录二)。

再通过此表数据作出拟合曲线与布拉休斯公式的解对比,分析误差。

增强壁面函数的K-epsilon湍流模式计算结果

对比标准k-epsilon的精度高多了,但是仍然不够精确。如果将网格划分得更精细些,将更好的控制误差。

S-A湍流模式计算

以上是两种湍流模式模拟的曲线图,很明显S-A模式模拟出的结果优于k-epslion模式的。

[参考文献]

[1] 周光垌,严宗毅,许世雄,章克本.流体力学[M].北京;高等教育出版社,2000.

[2] 周志军,林震,周俊虎,刘建忠,岑可法.不同湍流模型在管道流动阻力计算中的应用和比较[J].热力发电。2007。

[3] 宁方飞,徐力平.Spalart—Allmaras湍流模型在内流流场数值模拟中的应用[J].工程热物理学报。2001。

沿程阻力系数表

在模型图中可以找到沿管道的阻力系数,即λ、re和K/D的关系曲线,这是液压系统中常用的。K是管内壁的绝对粗糙度。 管道沿线水头损失计算:H=λ(L/D)[v^2/(2G)] 对于管内层流:λ=64/re(雷诺数re=VD/ν) 圆管粗糙过渡区:1/√(λ)=-2*LG[K/(3.7d)+2.51/re√(λ)] 对于管的湍流粗糙区:1/√(λ)=-2*LG[K/(3.7d)]也可用作λ=0.11(K/D)^0.25还有许多经验公式: 例如,钢管和铸铁管的Shevlev公式为:过渡粗糙区(V<1.2m/s):λ=(0.0179/D^0.3)*(1+0.867/V)^0.3;阻力平方面积(V>=1.2m/s):λ=0.21/D^0.3 摩擦阻力:流体流经一定直径的直管时,由于流体的内摩擦而产生阻力。电阻与距离的长度成正比。 简介

在计算管道沿程阻力损失(直管阻力)的公式中,λ-摩擦系数与雷诺数Re和壁面粗糙度ε有关,可以通过实验测量或计算。 层流 如何确定一个通道的阻力系数 对于层流,可以从理论上严格推断。 在工程中,湍流的确定有两种方法:一种是基于湍流半经验理论结合实验结果,另一种是直接根据实验结果综合阻力系数的经验公式。前者具有更一般的含义。 沿途阻力系数变化规律3-8计算沿途水头损失的经验公式3-3--8沿途水头损失的经验公式3-9局部水头损失3-9局部水头损失3-7沿程阻力系数的变化规律可从本章各节中了解。对于层流,沿程阻力系数的规律是已知的。到目前为止,还没有一个沿程阻力系数的理论公式。为了探索沿程阻力系数的变化规律,尼古拉斯进行了一系列实验研究,揭示了沿途水头损失的规律。下面介绍这一重要的实验研究成果。1尼古拉斯试验条件。

沿程阻力简便计算

第六章 流动阻力和水头损失 学习要点:熟练地掌握水头损失的分类和计算、层流与紊流的判别及其流速分布规律;掌握流动阻力的分区划分、各个分区沿程水头损失系数的影响因素,了解紊流脉动现象及其切应力的特征、人工加糙管道与工业管道实验结果的异同、沿程水头损失系数计算的经验公式、几种特殊的管路附件的局部水头损失系数等。 实际流体具有粘性,在通道流动时,流体部流层之间存在相对运动和流动阻力。流动阻力做功,使流体的一部分机械能不可逆地转化为热能而散发,从流体具有的机械能来看是一种损失。总流单位重量流体的平均机械能损失称为水头损失,只有解决了水头损失的计算问题, 第四章得到的伯努利方程式才能真正用于解决实际工程问题。 第一节 水头损失及其分类 流动阻力和水头损失的规律,因流体的流动状态和流动的边界条件而异,故应对流动阻力的水头损失进行分类研究。 一、水头损失分类 流体在流动的过程中,在流动的方向、壁面的粗糙程度、过流断面的形状和尺寸均不变的均匀流段上产生的流动阻力称之为沿程阻力,或称为摩擦阻力。沿程阻力的影响造成流体流动过程中能量的损失或水头损失(习惯上用单位重量流体的损失表示)。沿程阻力均匀地分布在整个均匀流段上,与管段的长度成正比,一般用f h 表示。 另一类阻力是发生在流动边界有急变的流场中,能量的损失主要集中在该流场及附近流场,这种集中发生的能量损失或阻力称为局部阻力或局部损失,由局部阻力造成的水头损失称为局部水头损失。通常在管道的进出口、变截面管道、管道的连接处等部位,都会发生局部水头损失,一般用j h 表示。 如图6—1所示的管道流动,其中,ab ,bc 和cd 各段只有沿程阻力,ab f h 、bc f h 、cd f h 是 各段的沿程水头损失,管道入口、管截面突变 及阀门处产生的局部水头损失,a j h 、b j h 、和c j h 是各处的局部水头损失。整个管道的水头损 失w h 等于各段的沿程损失和各处的局部损失的总和。 c b a c d bc ab j j j f f f j f w h h h h h h h h h +++++=+=∑∑ 二、水头损失的计算公式 1.沿程阻力损失 图6—1 水头损失

流体力学 实验一 阻力系数的测定实验

流体力学 实验一 阻力系数的测定实验 (一)实验名称:沿程阻力系数的测定 实验目的:(1)测定不同雷诺数Re 时的沿程阻力系数λ; (2)掌握沿程阻力系数的测定方法。 实验原理:对I 、Ⅱ两断面列能量方程式,可求得L 长度上的沿程水头损失 h P P h f ?=-= γ γ2 1 根据达西公式 g v d L h f 22 ? ? =λ 先根据单位时间流过体积计算流量,并算出断面平均流速v ,即可求得沿程阻力系数λ。 2 2 22v h L gd Lv gdh f ?? = =λ 令 2 ;2v h k k L gd ?? ==λ则 实验设备:多功能水力学实验台,秒表。 (右图仅供参考) 实验步骤: 1、准备工作 ⑴记录仪器常数d 、L ,并算出k 值。 ⑵检查测压计管3、4测面是否水平(此时Q=0),如果不在同一水平面上,必须将橡皮管内空气排尽,使两测压管的测面处于水平状态。 ⑶关闭无关测点的小阀门 ⑷打开设计流管相关阀门 ⑸关小总阀门 2、进行实验 ⑴开泵,打开秒表,此时相关测压管中应出现较小高差。 ⑵缓慢调节总阀门,记录相关压强高度、高度差、时间、体积等。 实验数据处理(下表仅参考): d= m L= m NO. h 3 h 4 h ? ? t ? Q V λ

(cm) (cm) (cm) (l) (s) (l/s) (m/s) 1 2 3 4 5 注意事项: 1、若测压管中液位较高,可调节压强控制球,使液位降至中部,以增大量测范围。 2、如出现测压管冒泡现象,不必惊慌,可调节流量或停泵重做。 思考题: 1.本实验的理论依据是什么? 2.如何使沿程阻力系数的测定结果与实际相符? (二)(选作)实验名称:管道突然扩大和突然缩小阻力系数的测定 实验目的:(1)掌握管道突然扩大和突然缩小局部阻力系数计算公式。 (2)掌握测定管道突然扩大和突然缩小的阻力系数的方法。 实验原理: 1、突然扩大 在扩大前后取1-1及2-2断面,因管道系水平放置,可列出上述 断面的能量方程如下: ξ ++ = +g V r P g V r P 222 2 22 1 1g V 22 2 g V g V V r P P 2222 2 2 2 12 1-+ -= ξ 2、突然缩小 在缩小前后取3-3及4-4断面,列能量方程式 ξ ++ = +g V r P g V r P 222 4 42 3 3g V 22 4

沿程阻力 中国石油大学(华东)流体力学实验报告

实验七、沿程阻力实验 一、实验目的填空 1.掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法; 2.在双对数坐标纸上绘制λ-Re的关系曲线; 3.进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。 二、实验装置 在图1-7-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称 本实验采用管流实验装置中的第1根管路,即实验装置中最细的管路。在测量较大压差时,采用两用式压差计中的汞-水压差计;压差较小时换用水-气压差计。 另外,还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。 F1——文秋利流量计;F2——孔板流量计;F3——电磁流量计; C——量水箱;V——阀门;K——局部阻力实验管路 图1-7-1 管流综合实验装置流程图 三、实验原理在横线正确写出以下公式 本实验所用的管路是水平放置且等直径,因此利用能量方程式可推得管路两点间的沿程水头

损失计算公式: 2 2f L v h D g λ = (1-7-1) 式中: λ——沿程阻力系数; L ——实验管段两端面之间的距离,m ; D ——实验管内径,m ; g ——重力加速度(g=9.8 m/s 2); v ——管内平均流速,m/s ; h f ——沿程水头损失,由压差计测定。 由式(1-7-1)可以得到沿程阻力系数λ的表达式: 2 2f h D g L v λ= (1-7-2) 沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关,而在紊流时则与雷诺数、管壁粗糙度有关。 当实验管路粗糙度保持不变时,可得出该管的λ-Re 的关系曲线。 四、实验要求 填空 1.有关常数 实验装置编号:No. 7 管路直径:D = 1.58 cm ; 水的温度:T = 13.4 ℃; 水的密度:ρ= 0.999348g/cm 3; 动力粘度系数:μ= 1.19004 mPa ?s ; 运动粘度系数:ν= 0.011908 cm 2/s ; 两测点之间的距离:L = 500 cm

管道压力损失

除尘系统中的管道压力损失计算 管道的压力损失就是含尘空气在管道中流动的压力损失.它等于管道沿程(摩擦)压力损失和局部损失之和 ,在实际计算中以最长沿程一条管道进行计算,其计算结果作为风机造型的参考依据. 一:管道的沿程压力损失 1. a △P m =△P m λR S P -----湿周,既管道的周长(m ) 左管道系统计算中,一般先计算出单位长度的摩擦损失,通常也称比摩阻(Pa/m ): △P m =λ 比摩阻力可通过查阅图表14-1得出,我公司的管道主要应用于除尘系统中,考虑到含尘空气中粉尘沉降的问题,除尘管道内的风速选择为25~28m/s. 4R S 1 2 V 2e

根据计算图标得出的以下数据: 局部阻力引起的能量损失,称之为局部压力损失或局部损失。 局部损失可按下列公式计算: △P J =δ △P J ----局部压力损失(Pa ) δ------局部阻力系数 2 V 2e

局部阻力系数δ可根据不同管道组件:如进出风口、弯头、三通等的不同尺寸比例,在相关资料中可查得,然后再根据上式计算出局部损失的大小。 例如:整体压制900圆弯头:当r/D=1.5时 δ=0.15 当r/D=2.0时 δ=0.13 当r/D=2.5时 δ=0.12 0总之,△P 为数。 F---Pq---风机全压(Pa ) Q---风机风量(m 3/s ) η----风机效率(一般为0.8~0.86) K---安全系统(1.0~1.2) 上式所得结果即为风机数电机功率,实际使用功率为:

Fs= Fs/F 即为风机的实际使用负载率 Pq*Q 1000* η

沿程阻力系数测定-实验报告

沿程水头损失实验 实验人 XXX 合作者 XXX XX 年XX 月XX 日 一、实验目的 1.加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律,绘制lgh f ~-lg v 曲线; 2.掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用压差计的方法; 3.将测得的R e -λ关系值与莫迪图对比,分析其合理性,进一步提高实验成果分析能力。 二、实验设备 本装置有下水箱、自循环水泵、[供水阀、稳压筒、实验管道、流量调节阀]三组,计量水箱、回水管、压差计等组成。实验时接通电源水泵启动,全开供水阀,逐次开大流量调节阀,每次调节流量时,均需稳定2-3分钟,流量越小,稳定时间越长;测流量时间不小于8-10秒;测流量的同时,需测记压差计、温度计[自备,应挂在水箱中]读数。三根实验管道管径不同,应分别作实验。 三、实验原理 由达西公式g v d L h r 22 ??=λ 得2 22422?? ? ??==d Q L gdh Lv gdh f f πλ=K ×h f /Q 2 另有能量方程对水平等直径圆管可得γ 2 1P P h f -= 对于多管式水银压差有下列关系 h f =(P 1-P 2)/γw =(γm /γw -1)(h 2-h 1+h 4-h 3)=12.6△h m Δh m = h 2-h 1+h 4-h 3 h f —mmH 2O 四、实验结果与分析 实验中,我们测量了三根管的沿程阻力系数,三根管的直径分别为10mm ,14mm ,20mm 。对每根管进行测量时,我们通过改变水的流速,在相距80cm 的两点处分别测量对应的压强。

得到表1至表3中的实验结果。 相关数据说明: 水温29.4℃,对应的动力学粘度系数为2 0.01/cm s ν= 流量通过水从管中流入盛水箱的体积和时间确定。水箱底面积为2 202 0S cm =?,记录水箱液面升高12h cm =(从5cm 到17cm 或者从6cm 到18cm )的时间t ,从而计算出流量 34800(/)() Sh Q cm s t t s = =; 若管道直径为D ,则水流速度为2 4Q v D π= ; 对三根管进行测量时,测量的两点之间距离均为80L cm =; 雷诺数Re vD ν = ;计算沿程阻力系数:层流164Re λ= ;紊流0.25 20.316R e λ-= 测量沿程阻力系数:2/f Kh Q λ=,其中25K /8gD L π=,29.8/g m s = 第一根管 表-1(52 1110,15.113/D mm K cm s ==)

局部阻力系数测定(给学生)

局部阻力系数测定 实 验 报 告 班级:___________ 学号:___________ 姓名:___________ 课程:___________

一、实验目的 1、学会量测突扩、突缩圆管局部阻力损失系数的方法。 2、加深对局部阻力损失的感性认识 3、加深局部阻力损失机理的理解。 二、实验原理 1、有压管道恒定流遇到管道边界局部突变的情况时,流动会分离形成剪切层, 剪切层流动不稳定,引起流动结构的重新调整,并产生旋涡,造成不可逆的能量耗散。与沿程因摩擦造成的分布损失不同,这部分损失可以看成是集中在管道边界的突变处,单位质量流体的能量损失称为局部水头损失,参见图1。 2、局部水头损失系数是局部水头损失与速度水头的比例系数,即 2 h j ζ= 当上下游断面平均流速不同时,应明确它对应的是那个速度水头。例如对于 突扩圆管就有 =ζj h 1和2h j ζ=之分。其他情况的局部水头损失系数在查表或使用经验公式确定时也应该注意这一点。通常情况下对应下游的速度水头。 3、局部水头损失的机理复杂,除了突扩圆管的情况以外,一般难于用解析

方法确定,而要通过实测来得到各种局部水头损失系数。 对于突扩圆管,在不考虑突扩段沿程阻力损失的前提下,可推导出局部阻力损失因数的表达式 ( )-1=1ζ2 , 2ζ2=1 -A 2 ( )1 2 1A 对于突缩圆管,局部阻力损失因数的经验公式: 1-( )=ζ1 2 0.5 三、实验步骤 1、做好实验前的各项准备工作,记录与实验有关的常数。 2、往恒压水箱中充水,排除实验管道中的滞留气体。待水箱溢流后,检查泄水阀全关时,各测压管液面是否齐平,若不平,则需排气调平。 3、打开泄水阀至最大开度,等流量稳定后,测记测压管读数,同时用体积法测量流量。 4、调整泄水阀不同开度,重复上述过程5次,分别测记测压管读数及流量。 5、实验完成后关闭泄水阀,检查测压管液面是否齐平,如平齐,关闭电源实验结束,否则,需重做。 四、实验数据及整理 1、基础数据:d 1= m; d 2= m; d 3= m ; 水温= ℃

管道压力损失计算

冷热水管道系统的压力损失 无论在供暖、制冷或生活冷热水系统,管道是传送流量和热量必不可少的部分。计算管道系统的压力损失有助于: (1) 设选择正确的管径。 (2) 设选择相应的循环泵和末端设备。也就是让系统水循环起来并且达到热能传送目的 的设备。 如果不进行准确的管道选型,会导致系统出现噪音、腐蚀(比如管道阀门口径偏小)、严重的能耗及设备的浪费(比如管道阀门水泵等偏大)等。 管道系统的水在流动时遇到阻力而造成其压力下降,通常将之简称为压降或压损。 压力损失分为延程压力损失和局部压力损失: — 延程压力损失指在管道中连续的、一致的压力损失。 — 局部压力损失指管道系统内特殊的部件,由于其改变了水流的方向,或者使局部水流通道变窄(比如缩径、三通、接头、阀门、过滤器等)所造成的非连续性的压力损失。 以下我们将探讨如何计算这两种压力损失值。在本章节内我们只讨论流动介质为水的管道系统。 一、 延程压力损失的计算方式 对于每一米管道,其水流的压力损失可按以下公式计算 其中:r=延程压力损失 Pa/m Fa=摩擦阻力系数 ρ=水的密度 kg/m 3 v=水平均流速 m/s D=管道内径 m 公式(1) 延程压力损失 局部压力损失

管径、流速及密度容易确定,而摩擦阻力系数的则取决于以下两个方面: (1)水流方式,(2)管道内壁粗糙程度 表1:水密度与温度对应值 水温°C10 20 30 40 50 60 70 80 90 密度 kg/m3999.6 998 995.4 992 987.7 982.8 977.2 971.1 964.6 1.1 水流方式 水在管道内的流动方式分为3种: —分层式,指水粒子流动轨迹平行有序(流动方式平缓有规律) —湍流式,指水粒子无序运动及随时变化(流动方式紊乱、不稳定) —过渡式,指介于分层式和湍流式之间的流动方式。 流动方式通过雷诺数(Reynolds Number)予以确定: 其中: Re=雷诺数 v=流速m/s D=管道内径m。 ?=水温及水流动力粘度,m2/s 表2:水温及相关水流动力粘度 水温m2/s cSt °E 10°C 1.30×10-6 1.30 1.022 20°C 1.02×10-6 1.02 1.000 30°C 0.80×10-6 0.80 0.985 40°C 0.65×10-6 0.65 0.974 50°C 0.54×10-6 0.54 0.966 60°C 0.47×10-6 0.47 0.961 70°C 0.43×10-6 0.43 0.958 80°C 0.39×10-6 0.39 0.956 90°C 0.35×10-6 0.35 0.953 通过公式2计算出雷诺数就可判断水流方式: Re<2,000:分层式流动 Re:2,000-2,500:过渡式流动

沿程阻力的实验报告

中国石油大学(华东)工程流体力学实验报告 实验日期:成绩: 班级:学号::教师: 同组者: 实验七、沿程阻力实验 一、实验目的 1.掌握测定镀锌铁管管道沿程阻力系数的方法。 2.在双对数坐标纸上绘制λ-Re关系曲线。 3.进一步理解沿程阻力系数随雷诺数的变化规律。 二、实验装置 本实验采用管流实验装置中的第1根管路,即实验装置中最细的管路。在测量较大压差时,采用两用式压差计中的汞-水压差计;压差较小时换用水-气压差计。 另外,还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。 F1——文丘利流量计; F2——孔板流量计;F3——电磁流量计; C——量水箱; V——阀门; K——局部阻力试验管路 图7-1 管流综合实验装置流程图

三、实验原理 本实验所用的管路水平放置且等直径,因此利用能量方程可以推导出管路两点间的沿程水力损失计算公式为: g v D L H f 22 ? =λ (1-7-1) 式中 λ——沿程阻力系数; L ——实验管段两端面之间的距离,m ; D ——实验管径,m ; g ——重力加速度(g=9.8 m/s 2); v ——管平均流速,m/s ; h f ——沿程水头损失(由压差计测定),m 。 由式(1-7-1)可以得到沿程阻力系数λ的表达式: 22v h L D g f ?=λ (1-7-2) 沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关,在紊流时与雷诺数、管壁粗糙度都有关。 当实验管路粗糙度保持不变时,可以得到该管的λ-Re 关系曲线。 四、实验要求 1.有关常数 实验装置编号:No. 4 管路直径:D =21058.1-?m ;水的温度:T = 20.0 ℃; 水的密度:ρ= 998.23 kg/m 3;动力粘度系数:μ= 101.055-3? Pa ?s ; 运动粘度系数:ν=610007.1-? m 2/s ; 两测点之间的距离:L = 5 m 2.实验数据记录及处理见表7-1和表7-2

管道阻力损失计算

管道的阻力计算 风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。通常直管中以摩擦阻力为主,而弯管以局部阻力阻力为主(图6-1-1)。 图6-1-1 直管与弯管 (一)摩擦阻力 1.圆形管道摩擦阻力的计算 根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算: (6-1-1) 对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改为: (6-1-2) 圆形风管单位长度的摩擦阻力(又称比摩阻)为: (6-1-3) 以上各式中 λ——摩擦阻力系数;

v——风秘内空气的平均流速,m/s; ρ——空气的密度,kg/m3; l——风管长度,m; Rs——风管的水力半径,m; f——管道中充满流体部分的横断面积,m2; P——湿周,在通风、空调系统中即为风管的周长,m; D——圆形风管直径,m。 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管管壁的粗糙度有关。在通风和空调系统中,薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。通常,高速风管的流动状态也处于过渡区。只有流速很高、表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。计算过渡区摩擦阻力系数的公式很多,下面列出的公式适用范围较大,在目前得到较广泛的采用: (6-1-4) 式中K——风管内壁粗糙度,mm; D——风管直径,mm。 进行通风管道的设计时,为了避免烦琐的计算,可根据公式(6-1-3)和(6-1-4)制成各种形式的计算表或线解图,供计算管道阻力时使用。只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个,即可利用线解图求得其余的两个参数。线解图是按过渡区的λ值,在压力B0=101.3kPa、温度t0=20℃、宽气密度ρ0=1.204kg/m3、运动粘度 v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圆形风管等条件下得出的。当实际使用条件下上述条件不相符时,应进行修正。 (1)密度和粘度的修正 (6-1-5) 式中Rm——实际的单位长度摩擦阻力,Pa/m; Rmo——图上查出的单位长度摩擦阻力,Pa/m; ρ——实际的空气密度,kg/m3; v——实际的空气运动粘度,m2/s。

水系统管道阻力计算

空调水系统的水力计算 根据舒适性空调冷热媒参数,应对冷热源装置、末端设备、循环水泵功率等进行考虑,因此,空调冷水供回水温差应大于等于5℃。 一、沿程阻力(摩擦阻力) 流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力而产生的阻力,阻力的大小与路程长度成正比的叫做沿程阻力,即 (1-1) 若直管段长度l=1m时, 则 式中λ——摩擦阻力系数,m; ——管道直径,m; R——单位长度直管段的摩擦阻力(比摩阻),Pa/m; ——水的密度,kg/m3; ——水的流速,m/s。 对于紊流过渡区域的摩擦阻力系数λ,可由经验公式计算得到。当水温为20℃时,冷水管道的摩擦阻力计算表可以从《实用供热空调设计手册》中查询。根据管径、流速,查出管道动压、流量、比摩阻等参数。 计算管道沿程阻力时,室内冷、热负荷是计算管道管径大小的基本依据,对于PAU机组管道管径进行计算时,应考虑其提供的仅为新风负荷,室内负荷是由风机盘管承担。所以这种空调末端承担负荷应计算精确,以避免负荷叠加。同时应清楚了解水管系统的方式,如同程式,异程式。不同的接管方式对沿程阻力具有一定的影响。在计算工程中,比摩阻宜控制在100-300Pa/m,通常不应超过400Pa/m。 二、局部阻力 (一)局部阻力及其系数

在管内水的流动过程中,当遇到各种配件如阀门、弯头等时,由于涡流而导致能量损失,这部分损失习惯上称为局部阻力()。

(2-1)式中——管道配件的局部阻力系数; ——水流速度,m/s。 常用管道的配件可以通过相应的表格进行查询。根据管道管径的不同以及管道上的阀门、弯头、过滤器、除污器、水泵入口等能出现局部阻力的类别进行查询,得到不同的局部阻力系数,再利用公式计算出局部阻力。 对于三通而言,不同的混合方向及方式,会出现不同的阻力系数,且数值相差比较大。因此,查询三通阻力系数时,应根据已有的混合方式进行查询,进而得到更准确的局部阻力系数。 在实际计算水管局部阻力时,应先确定管道上的管件种类、数目,尤其是水管接进机组、水泵、末端。可参见设备安装详图,其中会画出相应的管道配件。 (二)当量长度 利用相同管径直管段的长度表示局部阻力,这样称为局部阻力当量长度(m): 式中——管道配件的局部阻力系数。 根据各种阀门、弯头、三通以及特殊配件(突扩、突缩、胀管、凸出管等)的工程直径,可以查出相应的当量长度。 三、设备压力损失 空调系统中含有很多制冷、制热设备,如冷凝器、蒸发器、冷却水塔、冷热盘管等等。这些设备自身都有一定的压力损失。在水系统的水力计算中,除了管道部分的阻力之外,还有设备的压力损失。将这两部分加起来,才是整个系统的水力损失。 但是因为设备的生产厂家、型号、运行条件及工况的不同,压力损失相差比较大,一般情况下,是由设备厂家提供该设备的压力损失。若缺乏该方面的资料,可以按照经验值进行估算。估算值见表3-1。

管路沿程阻力测定实验报告

实验一 管路沿程阻力测定 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.测定流体流过直管时的摩擦阻力,确定摩擦系数λ与Re 的关系。 3.测定流体流过管件时的局部阻力,并求出阻力系数ξ 。 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,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免地会引起压强损耗。这种损耗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。 1.沿程阻力 2u d l p h 2 f ?=?=λρ λ称为直管摩擦系数,滞留时,;湍流时,λ与e R 的关系受管壁粗糙度的影响,需由实验测得。e 64R =λ 根据伯努利方程可知,流体流过的沿程阻力损失,可直接得出所测得的液柱压差计度数R(m)算出:()g -R p 水指ρρ=? 2.局部阻力 1)当量长度法2u d l l h 2e f ???? ? ??+=∑∑λ 2)阻力系数法2 u h 2 p ?=ξ ξ-局部阻力系数,无因次;u-在小截面管中流体的平均流速(m/s ) 三 实验装置与流程 1.本实验装置及设备主要参数: 被测元件:镀锌水管,管长2.0m ,管径(公称直径)0.021m ;闸阀D=3/4. 1)测量仪表:U 型压差计(水银指示液);LW —15型涡轮流量计(精度0.5级,量程0.4~4.0m /h, 仪器编号Ⅰ的仪表常数为599.41(次/升),仪器编号II 的仪表常数为605.30(次/升),MMD 智能流量仪)。 2)循环水泵。 3)循环水箱。

121014134)DZ15-40型自动开关。 5)数显温度表 2.流程: 流体流动阻力损失实验流程图 1)水箱 6)放空阀 11)取压孔 2)控制阀 7)排液阀 12)U 形压差计 3)放空阀 8)数显温度表 13)闸阀 4)U 形压差计 9)泵 14)取压孔 5)平衡阀 10)涡轮流量计 四 实验操作步骤及注意事项 1.水箱充水至80% 2.仪表调整(涡轮流量计﹑MMD 智能流量计仪按说明书调节) 3.打开压差计上平衡阀,关闭各放气阀。 4.启动循环水泵(首先检查泵轴是否转动,开全阀13,全关阀2,后启动)。 5.排气:(1)管路排气;(2)测压管排气;(3)关闭平衡阀,缓慢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。 6.读取压差计零位读数。 7.开启调节阀至最大,确定流量范围,确定实验点(8~10个),测定直管部分阻力和局部阻力(闸阀全开时)。 8测定读数:改变管道中的流量读出一系列流量s V 、压差1p ?或者2p ?。 注意:每改变一次流量后,必须等流动稳定后,才能保证测定数据的准确。 9实验装置恢复原状,打开压差计上的平衡阀,并清理实验场地。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 11

沿程阻力系数表

沿管道的阻力系数可以在模型图中找到,即λ,re和K / D的关系曲线,通常在液压系统中可用。K是管内壁的绝对粗糙度。 沿管道的水头损失的计算:H =λ(L / D)[v ^ 2 /(2G)] 对于管道层流:λ= 64 / re(雷诺数Re = VD /ν) 对于圆管的粗过渡区:1 /√(λ)=-2 * LG [K /(3.7d)+ 2.51 / re√(λ)] 对于圆管的湍流粗糙区域:1 /√(λ)=-2 * LG [K /(3.7d)]也可以用作λ= 0.11(K / D)^ 0.25 也有许多经验公式: 例如,钢管和铸铁管的舍夫列夫公式为:过渡粗糙区(V <1.2m / s):λ=(0.0179 / D ^ 0.3)*(1 + 0.867 / V)^ 0.3;电阻平方面积(V> = 1.2m / s):λ= 0.21 / D ^ 0.3摩擦阻力:当流体流过一定直径的直管时,由于流体的内摩擦而产生阻力。电阻与距离的长度成正比。 简单的介绍

在用于计算沿管道的电阻损耗(直管电阻)的公式中,λ-摩擦系数与雷诺数Re和壁粗糙度ε有关,可以通过实验测量或计算。 层流 一路电阻系数的确定方法 对于层流,可以严格从理论推论得出。 在工程中,湍流是通过以下两种方式确定的:一种是基于湍流的半经验理论并结合实验结果,另一种是直接基于实验结果来合成阻力系数的经验公式。前者具有更普遍的意义。 沿程阻力系数的变化规律3-8 计算沿程水头损失的经验公式3 3--8 8 计算沿程水头损失的经验公式3-9 局部水头损失3 3--9 9 局部水头损失3-7 沿程阻力系数的变化规律由本章各节可知,沿程阻力系数的规律,除了层流已知外,对于紊流到目前为止,尚没有沿程阻力系数的理论公式。尼古拉孜为了探求沿程阻力系数的规律,进行了一系列试验研究,揭示了沿程水头损失的规律。下面介绍这一重要的试验研究成果。

局部阻力系数测定实验

局部阻力系数的测定 一、实验目的 1、用实验方法测定两种局部管件(实扩、突缩)在流体流经管路时的局部阻力系数。 2、学会局部水头损失的测定方法。 1、实验原理及实验装置 局部阻力系数测定的主要部件为局部阻力实验管路,它由细管和粗管组成一个突扩和一个突缩组件,并在等直细管的中间段接入一个阀门组件。每个阻力组件的两侧一定间距的断面上都设有测压孔,并用测压管与测压板上相应的测压管相联接。当流体流经实验管路时,可以测出各测压孔截面上测压管的水柱高度及前后截面的水柱高度差 h。实验时还需要测定实验管路中的流体流量。由此可以测算出水流流经各局部阻力组件的水头损失hζ,从而最后得出各局部组件的局部阻力系数ζ。 ①突然扩大:

2 1-A 2 1( )=ζ2g 1 V 2 ( )1 2 A A -1=j h 理论上: 在实验时,由于管径中即存在局部阻力,又含有沿程阻力,当对突扩前后两断面列能量方程式时,可得hw=hj+hf ,其中hw 可由(h 1-h 3)测读,hf 可由(h 2-h 3)测读,按流长比例换算后,hj=hw-h f 。由此得出: 2 h j ζ=② 突然收缩: 理论上,ζ缩=0.5(1-A 2/A 1),实验时,同样,在读得突缩管段的水头损失后,按流长比例换算,分别将两端沿程损失除去,由此得: 缩 缩 2 h j ζ= 二、实验操作 1、实验前的准备 ①熟悉实验装置的结构及其流程。 ②进行排气处理。 ③启动水泵,然后慢慢打开出水阀门时水流经过实验管路。在此过程中(并关闭其他实验管的进水阀和出水阀),观察和检查管路系统和测压管及其导管中有无气泡存在,应尽可能利用试验管路上的放气阀门或用其它有效措施将系统中存在的气体排尽。 2、进行实验,测录数据 ①调节进水阀门和出水阀门,使各组压差达到测压管可测量的最大高度。 ②在水流稳定时,测读测压管的液柱高和前后的压差值。 ③在此工况下测定流量。 ④调节出水阀门,适当减小流量,测读在新的工况下的实验结果。 如此,可做3~5个实验点。(注意:实验点的压差值不宜太接近)。 三、实验数据处理 1、将实验所得测试结果及实验装置的必要技术数据记入如下附表1中。

通风管道阻力计算

通风管道阻力计算 风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。 一、摩擦阻力根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算: ΔPm=λν2ρl/8Rs 对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为: ΔPm=λν2ρl/2D 圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为: Rs=λν2ρ/2D 以上各式中 λ————摩擦阻力系数 ν————风管内空气的平均流速,m/s; ρ————空气的密度,Kg/m3; l ————风管长度,m ; Rs————风管的水力半径,m; Rs=f/P f————管道中充满流体部分的横断面积,m2; P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m; D————圆形风管直径,m。 矩形风管的摩擦阻力计算 我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,即折算成当量直径。再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种; 流速当量直径:Dv=2ab/(a+b) 流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25 在利用风阻线图计算是,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。 二、局部阻力当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。

流体流动阻力测定实验

实验报告 项目名称:流体流动阻力测定实验 学院: 专业年级: 学号: 姓名: 指导老师: 实验组员: 一、实验目的 1、学习管路阻力损失h f和直管摩擦系数的测定方法。 2、掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数Re之间的关系及其变化规律。

3、学习压差测量、流量测量的方法。了解压差传感器和各种流量计的结构、使用方法及性能。 4、掌握对数坐标系的使用方法。 二、实验原理 流体在管道内流动时,由于黏性剪应力和涡流的存在,会产生摩擦阻力。这种阻力包括流体流经直管的沿程阻力以及因流体运动方向改变或管子大小形状改变所引起的局部阻力。 流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关,它们之间存在如下关系: h f = ρf P ?=2 2 u d l λ (4-1) 式中: -f h 直管阻力,J/kg ; -d 直管管径,m ; -?p 直管阻力引起的压强降,Pa ; -l 直管管长,m ; -u 流速,m / s ; -ρ流体的密度,kg / m 3 ; -λ摩擦系数。 滞流时,λ= Re 64 ;湍流时,λ与Re 的关系受管壁相对粗糙度d ε?的影响,即λ= )(Re,d f ε 。当相对粗糙度一定时,λ仅与Re 有关,即λ=(Re)f ,由实验可求得。 由式(4—1),得 λ= 2 2u P l d f ???ρ (4-2) 雷诺数 Re =μ ρ ??u d (4-3) 式中-μ流体的黏度,Pa*s

和流体在管内的流速u,查出流体的物理性质,即可分别计测量直管两端的压力差p 算出对应的λ和Re。 三、实验装置 1、本实验共有两套装置,实验装置用图4-2所示的实验装置流程图。每套装置中被测光滑直管段为管内径d=8mm,管长L=1.6m的不锈钢管;被测粗糙直管段为管内径d=10mm,管长L=1.6m的不锈钢管 2、流量测量:在图1-2中由大小两个转子流量计测量。 3、直管段压强降的测量:差压变送器或倒置U形管直接测取压差值。 图4-2 流体流动阻力测定实验装置流程图 ⑴—大流量调节阀;⑵—大流量转子流量计;⑶—光滑管调节阀;⑷—粗糙管调节阀;⑸—光滑管;⑹—粗糙管;⑺—局部阻力阀;⑻—离心泵;⑼—排水阀;⑽倒U管⑾⑾’—近端测压点;⑿⑿’—远端测压点;⒀⒀’—切断阀;⒁⒁’—放空阀;⒂⒂’—光滑管压差;⒃⒃’—粗糙管压差;⒄—数字电压表;⒅—压差变送器 四、实验步骤 1、检查储水槽内的水位是否符合要求,检查离心泵的所有出口阀门以及真空表、压力表的阀门是否关闭。

流体力学计算公式word版本

流体力学计算公式

1、单位质量力:m F f B B = 2、流体的运动粘度:ρ μ=v (μ[动力]粘度,ρ密度) 3、压缩系数:dp d dp dV V ρρκ?=?- =11(κ的单位是N m 2)体积模量为压缩系数的倒数 4、体积膨胀系数:dT d dT dV V v ρρα?-=?= 11(v α的单位是C K ?1,1) 5、牛顿内摩擦定律: 为液体厚)为运动速度,以应力表示为y u dy du dy du A T (,μτμ== 6、静止液体某点压强:为该点到液面的距离)h gh p z z g p p ()(000ρρ+=-+= 7、静水总压力: )h (为受压面积,为受压面形心淹没深度为静水总压力,A p ghA A p p c ρ== 8、元流伯努利方程;'222 1112w h g p z g u g p z ++=++ρρ('w h 为粘性流体元流单位重量流体由过流断面1-1运动至过流断面2-2的机械能损失,z 为某点的位置高度或位置水头,g p ρ为测压管高度或压强水头,g u ρ2是单位流体具有的动能,u gh g p p g u 22'=-=ρ,u gh C g p p g C u 22'=-=ρC 是修正系数,数值接近于1) 9、总流伯努利方程:w h g v g p z g v g p z +++=++222 221221111αραρ(α为修正系数通常取1)

10、文丘里流量计测管道流量: )21)(41()()(42 122211g d d d k h k g p z g p z k Q -=?=+-+=πμρρμ 11、沿程水头损失一般表达式:g v d l h f 22 λ=(l 为管长,d 为管径,v 为断面平均流速,g 为重力加速度,λ为沿程阻力系数) 12、局部水头损失一般表达式: 对应的断面平均流速)为为局部水头损失系数,???v g v h j (22 = 13、圆管流雷诺数:为圆管直径)为运动粘度,为流速,d v (u v ud R e = 14、非圆管道流雷诺数:χA R R v uR R e == 水力半径为水力半径,(A 为过流断面面积,x 为过流断面上流体与固体接触的周界,矩形断面明渠流的水力半径:h b bh R 2+=,b 为明渠宽度,h 为明渠水深) 15、均匀流动方程式:gRJ l h gR gR l gA l h f f ρρ?ρ?ρχ?====000或(R 为水力半径,J 为水力坡度,l h J f =) 16、流束的均匀流动方程:''J gR ρτ=(τ为所取流束表面的剪应力,'R 为所取流束的水力半径,'J 为所取流束的水力坡度,与总水流坡度相等) 17、过流断面上的流速分布的解析式:)(4220r r gJ u -=μ ρ 18、平均流速:20208r gJ r Q A Q v μ ρπ===,断面平均流速与最大流速的关系:max 2 1u v =

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 λ 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lg υ~lgh f 曲线,并确定指数关系值m 的大小。在厘米纸上以lg υ为横坐标,以lgh f 为纵坐标,点绘所测的lg υ~lgh f 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 2 212lg lg lg lg υυ--= f f h h m 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1.75

表1 记录及计算表 次序体积 cm3 时 间 s 流量 Q cm3/s 流速 v cm/s 水 温 C 粘度 v cm2/s 雷诺数 R e 比压计数 cm 沿 程 损 失 h f cm 流程 损失 系数 λ R e <2320 e R 64 = λ h 1 h 2 1200043.246.330.073 20.1 1.0034197.646 72.168.140.014 0.015 2200016.3122.779.697 20.1 1.00311124.216 89.179.69.50.005 0.006 3200010.9183.5119.188 20.1 1.00316636.460 67.350.217.10.004 0.004 4200044.944.428.839 20.1 1.0034025.389 80.276.8 3.40.013 0.016 5200019.810165.602 20.1 1.0039156.852 86.480.3 6.10.005 0.007 6200022.190.558.782 20.1 1.0038204.902 49.544.2 5.30.005 0.008 7200038.851.533.451 20.1 1.0034669.088 88.585.2 3.30.010 0.014 82000 5.1392.2254.745 20.1 1.00335557.599 11990.528.50.001 0.002 9400039.1102.318.162 20.1 1.0033440.381 45.944.8 1.10.015 0.019 10400028.7139.4138.310 20.1 1.00326200.336 47.844.2 3.60.001 0.002 11400018.3218.636.076 20.1 1.0036833.999 46.742.4 4.30.014 0.009 12400050.978.649.160 20.1 1.0039312.409 6258.7 3.30.006 0.007 13400016.2246.977.090 20.1 1.00314603.247 61.155.9 5.20.004 0.004 1440009.8408.227.718 20.1 1.0035250.756 5148.3 2.70.015 0.012 1540007.8512.887.070 20.1 1.00316493.786 81.662.6190.011 0.004 16400047.484.49.699 20.1 1.0032514.124 43.643.10.50.032 0.025 ********.6135.173.861 20.1 1.00319146.400 81.179.4 1.70.002 0.003 18400014.3279.719.266 20.1 1.0034994.076 44.843.90.90.015 0.013 1940009444.426.252 20.1 1.0036805.222 31.129.8 1.30.011 0.009 2040007.8512.841.168 20.1 1.00310671.604 2017.4 2.60.009 0.006 21400015.9251.614.802 20.1 1.0033837.091 6261.20.80.022 0.017 224000 6.462546.497 20.1 1.00312053.152 23.420.1 3.30.009 0.005

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