流体流动阻力测定实验

实验一 流体流动阻力测定实验1 实验目的（1）掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。

（2）识别组成管路的各种管件、阀门的结构、使用方法和性能。

（3）学习压差计、流量计的使用方法。

（4）学习光滑直管和粗糙直管的摩擦系数λ与雷诺准数Re 的测量方法，并验证流体处于不同流动类型时的λ与Re 二者间的关系。

（5）测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。

2 基本原理2.1 直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定流体在管内从一个截面流到另一个截面时，由于流体具有粘性，流体层之间的分子动量传递产生的内摩擦阻力，或由于流体之间的湍流动量传递而引起的摩擦阻力，我们将这部分机械能称为能量损失。

下面给将介绍圆形直管摩擦系数与雷诺数的实验测定方法。

对于不可压缩流体在水平等直径直管内作定态流动，根据伯努利方程有：2ff 2P L u h d λρ∆==⨯ （1.1）（1.1）式中：h f —压头损失，J/kg ；L —两测压点间直管长度，m ；d —直管内径，m ；λ—摩擦阻力系数；u —流体流速，m/s ；ΔP f —直管阻力引起的压降，N/m 2；ρ—流体密度，kg/m 3。

将（1.1）式经适当变形，可以得到摩擦系数的表达式，即：f22P d L u λρ∆=⨯（1.2） 雷诺准数定义式如下：du Re ρμ=（1.3）（1.2）式中：µ—流体粘度，Pa.s 。

在管壁粗糙度、管长和管径一定的条件下，本实验将选择水作为流体，通过改变水的流量，并测得不同流量下的ΔP f 值，连同L 、d 、u 和ρ（对一定流体来说，ρ和μ都是温度的函数，可以根据流体的种类及温度从手册中查出）一同带入式（1.2）和（1.3），将能够分别求出不同流量下的直管摩擦系数λ和雷诺准数Re ，从而整理出λ与Re 的关系并绘制二者关系曲线。

2.2 测定局部阻力系数（1）局部阻力系数ξ的测定。

局部阻力损失的计算方法有两种，即局部阻力系数法和当量长度法。

流体流动阻力的测定一、引言流体力学是物理学的一个分支，主要研究流体的运动规律和性质。

在工程领域中，流体力学是非常重要的一门学科，涉及到许多领域，如航空、船舶、汽车、建筑等。

在这些领域中，流体的运动特性对于设备的设计和性能有着重要影响。

而测定流体流动阻力是了解这些运动特性的基础。

二、实验原理1. 流体阻力公式当一个物体在流体中运动时，会受到来自流体的阻力。

根据牛顿第二定律，物体所受合外力等于其质量乘以加速度。

因此，在水平方向上运动的物体所受合外力为：F = ma其中F为合外力，m为物体质量，a为加速度。

当物体在水平方向上运动时，在没有其他外力作用下，其所受合外力即为来自水对其作用的阻力Ff。

因此：Ff = ma将牛顿第二定律代入上式可得：Ff = 1/2 * ρ * v^2 * S * Cd其中ρ为流体密度，v为物体相对于流体的速度（即物体速度减去流体速度），S为物体所受阻力的面积，Cd为阻力系数。

2. 流体阻力的测定在实验中，我们可以通过测量物体在流体中运动时所受到的阻力来计算出阻力系数Cd。

一般来说，测量流体阻力有两种方法：直接法和间接法。

直接法是指将物体放置在流体中，然后通过测量所需施加的力来计算出流体阻力。

这种方法通常需要使用特殊设备，如浮子式流量计、翼型试验台等。

间接法是指通过测量物体在流体中运动时所需施加的外部力来计算出流体阻力。

这种方法通常需要使用天平或重量计等设备来测量物体的重量，并结合运动学公式来计算物体所受的加速度和速度等参数。

三、实验步骤1. 实验器材准备准备好天平或重量计、滑轮、绳子、小球等实验器材，并将它们固定在实验台上。

2. 实验样本制备制作一个小球样本，并将其质量称重记录下来。

3. 流动介质准备将水注入实验槽中，并将水温调节到室温。

4. 实验数据测量将小球样本用绳子系在滑轮上，并将滑轮固定在实验台上。

然后，拉动小球样本，使其开始运动，并记录下所需施加的力和小球样本的运动时间。

流体流动阻力的测定实验报告班级：化工1302姓名：***学号：**********完成日期：2015-11-12流体流体阻力的测定一、 实验目的及任务① 掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

② 测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管的局部阻力系数ξ。

③ 测定层流管的摩擦阻力。

④ 验证在湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。

⑤ 将所得的光滑管的λ-Re 与Blasius 方程相比较。

二、 基本原理1. 直管摩擦阻力不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大、弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部阻力。

影响流体流动阻力的因素较多，在工程上通常采用量纲分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下。

流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的几何尺寸，以及流动状态有关，可表示为：Δp =f (d,l,u,p,μ,ε)引入无量纲数:雷诺数 Re d uρμ=相对粗糙度d ε管子长径比 ld从而得到： 2(,,)p du lu d dρερμ∆=ψ 令(Re,/)d λε=Φ2(Re,)2pl u d d ερ∆=Φ 可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系，这种关系可用实验方法直接测定。

22f pl u H d λρ∆==⨯———————————（1）式中f H ----直管阻力，/J kg ； l ----被测管长，m ；d ----被测管内径，m ； u ----平均流速，/m s ；λ----摩擦阻力系数。

当流体在一管径为d 的圆形管中流动时，选取两个截面，用U 形压差计测出这两个截面间的静压强差，即为流体流过两截面间的摩擦阻力。

根据伯努利方程找出不同Re 静压强差和摩擦阻力系数的关系式，即可求出摩擦阻力系数。

改变流速可测出不同Re 下的摩擦阻力系数，这样就可以得出某一相对粗糙度下管子的λ-Re 关系。

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 = ρfP ∆=22u 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dε⋅的影响，即λ= )(Re,df 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=22u P l d f∆⋅⋅ρ （4-2） 雷诺数 Re =μρ⋅⋅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。

流体流动阻力测定实验报告流体流动阻力测定实验报告引言：流体力学是研究流体在不同条件下的运动规律和力学性质的学科。

在工程领域中，流体力学的研究对于设计和优化流体系统至关重要。

而流体流动阻力的测定实验是流体力学中的基础实验之一，通过测量流体在不同条件下的阻力大小，可以进一步研究流体的流动规律和性质。

一、实验目的本实验的目的是通过实验测定不同条件下流体的流动阻力，并分析影响流体阻力的因素。

二、实验原理流体流动阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍力，其大小取决于流体的性质、流动速度、管道尺寸等因素。

根据流体力学的基本原理，流体流动阻力可以通过测量流体流经管道时的压差来计算。

三、实验仪器与材料本实验所使用的仪器和材料有：1. 流量计：用于测量流体的流量。

2. 压力计：用于测量流体流经管道时的压差。

3. 管道系统：包括进口管道、出口管道和中间的测试段。

四、实验步骤1. 搭建实验装置：将进口管道、出口管道和测试段按照一定的顺序连接起来，并确保连接紧密、无泄漏。

2. 流量调节：通过调节流量计的开度，控制流体的流量大小。

3. 测量压差：在进口管道和出口管道上分别安装压力计，并通过读取压力计上的数值来测量流体流经管道时的压差。

4. 记录数据：在不同流量下，分别测量并记录流体流经管道时的压差。

5. 数据处理：根据测得的压差数据，计算不同流量下的流体流动阻力。

五、实验结果与分析根据实验数据，可以绘制流体流动阻力与流量的关系曲线。

通过分析曲线的斜率和曲线的形状，可以得出以下结论：1. 流体流动阻力与流量呈线性关系，即流量越大，流体流动阻力越大。

2. 流体流动阻力随着流速的增加而增加，但增速逐渐减缓。

3. 流体流动阻力与管道尺寸有关，管道越粗，阻力越小。

六、实验误差与改进在实际实验中，可能会存在一些误差，如仪器的误差、操作误差等。

为减小误差，可以采取以下改进措施：1. 仪器校准：定期对流量计和压力计进行校准，确保其测量结果的准确性。

流体流动阻⼒的测定⼀、实验⽬的1、掌握层流流体经直路和管件时阻⼒损失的测定⽅法。

通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。

2、测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re 的关系。

3、测定流体流经闸阀等管件时的局部阻⼒系数ξ。

4、学会压差计和流量计的使⽤⽅法。

5、观察组成管路的各种管件、阀件，并了解其作⽤。

⼆、实验原理1、直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定：流体在管道内流动时，由于流体的粘性作⽤和涡流的影响会产⽣阻⼒。

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 =ρfP ?=22u d l λ(1-1)λ=22u P l d fρ (1-2) Re =µρu d (1-3)式中：-d 管径，m ；-?f P 直管阻⼒引起的压强降，Pa ；-l 管长，m ；-u 流速，m/s ；-ρ流体的密度，kg/m 3； -µ流体的粘度，N ·s/m 2。

直管摩擦系数λ与雷诺数Re 之间有⼀定的关系，这个关系⼀般⽤曲线来表⽰。

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ρ和粘度µ也是定值。

所以本实验实质上是测定直管段流体阻⼒引起的压强降△P f 与流速u (流量V)之间的关系。

根据实验数据和式(1-2)可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，⽤式(1-3)计算对应的Re ，从⽽整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出λ与Re 的关系曲线。

2、局部阻⼒系数ζ的测定22'u P h ff ζρ=?=' (1-4)2'2uP f ?????? ?=ρζ (1-5) 式中：-ζ局部阻⼒系数，⽆因次；-?'f P 局部阻⼒引起的压强降，Pa ；-'f h 局部阻⼒引起的能量损失，J/kg 。

图1-1 局部阻⼒测量取压⼝布置图局部阻⼒引起的压强降'f P ? 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1-1，使ab ＝bc ；a'b'＝b'c'则：△P f ，a b =△P f ，bc ；△P f ，a ＇b ＇= △P f ，b ＇c ＇在a-a'之间列⽅程式： P a －P a ＇=2△P f ，a b +2△P f ，a ＇b ＇+△P ＇f (1-6) 在b-b'之间列⽅程式： P b －P b ＇=△P f，bc +△P f ，b ＇c ＇+△P ＇f=△P f ，a b +△P f ，a ＇b ＇+△P ＇f (1-7) 联⽴式(1-6)和(1-7)，则：'f P ?=2(P b －P b ＇)－(P a －P a ＇)为了实验⽅便，称(P b －P b ＇)为近点压差，称(P a －P a ＇)为远点压差。

流体流动阻力测定实验一、实验目的⒈学习管路能量损失（hf），直管摩擦系数（λ）的测定方法。

⒉掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律。

⒊学习压强差的几种测量方法和技巧。

⒋掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。

二、实验内容⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。

⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数l与雷诺数Re之间关系曲线和关系式。

三、实验原理1.摩擦系数的测定：h f=λ（L/d）(u2/2)λ=h f(d/L)(2/u2)λ--摩擦系数；h f-- 能量损失；d--管内直径，m;L--测压点距离；m;u--流速，m/s;流速的测定可以用流速计，也可以根据单位时间获得流体体积的“容积法”实测流量反推流速，由于已知d、u,则Re=duρ/ μρ--被测流体密度 kg/m3;μ--被测流体粘度PaS;ρ和μ可由测量流体温度查表取得，根据柏努利方程h f=(z1-z2)g+(u12-u22)/2对任一管路而言。

两截面间的能量损失，可以根据在两截面上测出L、z、ρ、u等值计算出。

如果在一条等直径的水平管上选取两个截面时，z1=z2:u1=u2,柏努利方程可以简化为：h f=(p1-p2)/ρ这样根据测量压差及流量便可以推出一定相对粗糙度时直管的λ-Re关系。

2.弯头局部阻力系数测定：局部阻力系数的测定与摩擦系数测定一样ξ=h f(2/u2)只要计算出能量损失h f和流体流速u即可。

四、实验任务：1.Dg40管的摩擦系数测定2.90℃弯头局部阻力系数测定3.绘制λ～Re曲线关系图。

五、实验步骤：1.水箱充水至80%。

然后调节仪表，MMD智能流量仪及LW-15 型涡轮流量计。

（一般实验室的老师已准备好）2.打开压差计上平衡阀，关闭各放气阀。

3.关闭离心泵的出口阀,以免启动电流过大,烧坏电机。

启动离心泵。

4.排气：a.管路排气。

b.侧压导管排气。

c.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，后排低压管（严防压差计中水银冲走），排气完毕。

流体流动阻力测定的实验一、实验目的及任务1 .学习直管摩擦阻力AP 八直管摩擦系数人的测定方法。

2 .掌握直管摩擦系数人与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。

3 .掌握局部摩擦阻力APr 局部阻力系数Z 的测定方法。

4 .学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。

二、基本原理流体在管路中流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，不可避免地会引起流体压力损耗。

这种 损耗包括流体在流动时所产生的直管阻力损失和局部阻力损失。

1 .直管阻力损失流体流过直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可用下式表示, l u 2h =九 x 一 x 一 f d 2式中 d 一管径，m ；1 一管长，m ； u —流速，m / s ； 九一摩擦系数。

在一定的流速下，测出阻力损失，按下式即可求出摩擦系数九7 d 2九=h x_x —f 1 u 2阻力损失h f 可通过对两截面间作机械能衡算求出(1-3)P -流体的密度，kg/m 3A f -两截面的压强差，Pa 。

由式（1-4）可知，对于水平等径直管只要测出两截面上静压强的差即可算出h f 。

两截面上静压 强的差可用压差计测出。

流速由流量计测得，在已知管径d 和平均流速u 的情况下，只需测出流体 的温度K 查出该流体的密度p 和黏度〃，则可求出雷诺数Re ，从而得出流体流过直管的摩擦系数人与雷诺数Re 的关系。

2.局部阻力损失阀门、突然扩大、突然缩小、弯头、三通等管件的局部阻力系数可用下式计算对于水平等径直管，z 1=z 2 u 1=u 2, 上式可简化为p 「P 2PA p―f P(1-4)式中p 1-p 2一两截面的压强差， Pa ；(1-1)(1-2)1 2)(1-5)三、实验装置流程和主要设备1.实验装置流程流体流动阻力实验流程如图1-1所示。

图1-1流动阻力实验流程示意图1-水箱；2-离心泵；3、4-放水阀；5、13-缓冲罐；6-局部阻力近端测压阀；7、15-局部阻力远端测压阀；8、20-粗糙管测压回水阀；9、19-光滑管测压阀；10-局部阻力管阀；11-U型管进水阀；12- 压力传感器；14-流量调节阀；15、16-水转子流量计；17-光滑管阀；18-粗糙管阀；21-倒置U型管放空阀；22-倒置U型管；23-水箱放水阀；24-放水阀;2.被测光滑直管段：管径d—0.008m；管长L—1.69m；材料一不锈钢管被测粗糙直管段：管径d—0.010m；管长L—1.69m；材料一不锈钢管被测局部阻力直管段：管径d—0.015m；管长L—1.2m；材料一不锈钢管3.压力传感器：型号:LXWY 测量范围：200 KPa4.直流数字电压表：型号：PZ139 测量范围：0〜200 KPa5.离心泵:型号：WB70/055 流量：8(m3/h) 扬程：12(m) 电机功率：550(W)6.玻璃转子流量计：型号测量范围精度LZB—40 100〜1000(L / h) 1.5LZB—10 10〜100(L/h) 2.5四、实验方法及步骤1.向储水槽内注水，直到水满为止。

正面视图背面视图待测直管接小流量计测压点测压点 水槽小转子流量计阀门10真空表倒置U 型管压力表离心泵大转子流量计正面左边 右上角倒U 型管AB1C1 C2B2压差变频器 开总电倒置U 型管关总电源流体流动阻力测定实验一、实验步骤（1）向储水槽内注蒸馏水，直到水满为止。

关闭倒置U型管B1、B2阀。

（2）先接通总电源，预热10~15分钟上，观察数字仪表的初始值并记录。

（3）打开阀门10，灌泵。

（4）关闭阀门10、关闭大转子流量计阀门、关闭小转子流量子阀门。

（5）按变频器上的Run/Stop健，开启离心泵。

（6）打开大转子流量计阀门，调节流量分别为100、200、……1000L/h（共10次），记录控制面板上压差读数。

（7）关闭大流量计阀门。

（8）检查导压系统内有无气泡存在。

A阀是与大气相通，B1、B2阀是接测压点，C1、C2阀是排水的。

当流量为0时打开B1、B2两阀门，若空气-水倒置Ｕ型管内两液柱的高度差不为0，则说明系统内有气泡存在，须赶净气泡方可测取数据。

排走倒U型管内空气后，再利用A、C1、C2阀，调节倒U型管两侧的液面相等并大致在中部位置。

关闭A、C1、C2阀，打开B1、B2阀。

（9）打开小转子流量计阀门，分别调节流量为10、20、……、50L/h（共5次），记录倒U型管的数据。

（10）关闭小流量计阀门，按变频器上的Run/Stop健，停泵。

（11）关闭总电源。

二、注意事项（1）利用压力传感器测大流量下ΔP时，应切断空气一水倒置U型管B1、B2 两阀门否则影响测量数值。

（2）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。

（3）若较长时间内不做实验，放掉系统内及储水槽内的水。

流体流动阻力的测定一、实验流程实验装置流程如图1所示，装置图如图2所示。

压差的测量采用压差传感器或U 型压差计，流量的测量采用涡轮流量计。

直管两测压点之间的距离为3m ，光滑管内径为28 mm ，粗糙管内径为26.6 mm ，局部阻力管段内径为32mm 。

图1流体流动阻力测定实验流程图图2流体流动阻力测定实验装置图二、实验内容（1）测定流体在不同材质和d 的直管中流动时的阻力摩擦系数λ，在双对数坐标纸绘出λ和R e 之间的关系；（2）测定流体通过阀门或90º弯头时的局部阻力系数。

三、实验步骤1. 关闭控制阀，打开光滑管管路上2 个压差变送器的平衡阀，打开光滑管引压阀、光滑管切换阀、弯头引压阀，关闭其它所有阀，打开引水阀，灌泵，放气，然后关闭。

2. 启动泵，系统排气。

(1)总管排气：先将控制阀开至最大然后再关闭，重复三次，目的为了使总管中的大部分气体被排走，然后打开总管排气阀，开至最大后再关闭，重复三遍。

(2)引压管排气：依次对4个放气阀进行排气，将阀门开、关重复三次。

(3)压差计排气：关闭2个平衡阀，重复上述（2）步骤。

3. 将控制阀开至最大，读取流量显示仪读数Q max，然后关至压差显示值约为0.2Kpa～0.3Kpa时，再读取流量显示仪读数Q min，在Q min和Q max二个读数之间布15个点，读取数据。

4.关闭光滑管切换阀。

打开粗糙管管路上2 个压差变送器的平衡阀，打开粗糙管引压阀、粗糙管切换阀、阀门引压阀。

5.粗糙管系统排气步骤同2的（2）、（3）。

6.粗糙管系统流动阻力的测定同光滑管，重复步骤3。

7.实验结束后，关闭控制阀。

离心泵特性曲线的测定一、实验流程实验流程如图3所示，装置图如图4所示，离心泵进、出口管内径分别为40mm、32mm。

图3 离心泵特性曲线测定实验流程图图4 离心泵特性曲线测定装置图二、实验内容用作图法处理实验数据，绘制离心泵特性曲线。

三、实验步骤1. 打开压差传感器平衡阀，关闭离心泵调节阀，打开引水阀，反复开、关放气阀，气体被排尽后，关闭放气阀和引水阀。

实验一流体流动阻力的测定一、实验目的⒈了解测定流体直管或管件时的阻力损失方法，确定摩擦系数λ与流体Re的关系、局部阻力系数ξ。

⒉学会压差计和流量计的使用方法。

⒊识别管路中各个管件、阀门，并了解其作用。

二、实验内容1．测定流体流过直管的阻力，确定摩擦系数λ与雷诺数Re的关系；2．测定阀门、管件的局部阻力系数ζ。

三、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，不可避免地要消耗一定的机械能。

管路是由直管和管件（如三通、肘管及大小弯头等）、阀件等组成。

流体在直管中流动造成的机械能损失称直管阻力。

而在通过管件、阀件等局部障碍时因流动方向和流动截面的突然改变所造成的机械能损失称局部阻力。

流体在水平管道中作定常流动时，由截面1流动到截面2的阻力损失表现在静压的降低，即所以流体流过直管时的能量损失[J/kg]λ=2dΔP1/ρlu2流体流过阀门或管件因局部阻力引起的能量损失[J/kg]ζ=2ΔP2/ρu2式中λ——摩擦系数； l ——管长，m； d ——管内径，m； u ——管内流速，m/s；ζ——阻力系数；ρ——流体密度，kg/m3; Δp1,Δp2——可由U形管压差计中的读数R值求得；Δp=(ρ指-ρ)gR ρ指——指示液的密度，kg/m3； g ——重力加速度，9.81m/s2四、实验装置流体流动测定示意图1—真空表 2—压力表 3—测压阀 4—控制阀5—涡轮流量计 6—平衡阀 7—放气阀 8—U形管压差计五、操作方法⒈选择进行实验的管路，打开其两端的阀门，同时关闭其余管路两端的阀门。

⒉打开各U形管压差计上的平衡阀及相应的测压阀。

⒊开启流量指示积算仪。

⒋转动泵轴，看其松紧是否正常。

⒌打开管路未端出口阀，关闭泵出口阀。

⒍引水灌泵。

7．开启泵的电源开关，若真空表和压力表上有读数，说明泵的转动正常，此时就可以送液。

（注意在泵出口阀关阀的情况下，泵转动不可过久，以防其发热损坏）。

8．逐渐打开出口阀，至流量指示积算仪上的指针达到满量程为止，然后关闭管路末端出口阀。

流体流动阻力测定实验一、实验目的1.1掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。

1.2测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内λ与Re 的关系曲线。

1.3测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。

1.4学会倒U形压差计和涡轮流量计的使用方法。

1.5识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。

二、实验原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。

流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。

流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。

2.1直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：2221udlppphffλρρ=−=Δ= （1）即， 22lupdfρλΔ= （2）式中：λ—直管阻力摩擦系数，无因次；d —直管内径，m；fpΔ—流体流经l米直管的压力降，Pa；fh—单位质量流体流经l米直管的机械能损失，J/kg；ρ—流体密度，kg/m3；l —直管长度，m；u —流体在管内流动的平均流速，m/s。

滞流(层流)时，64=λ（3）μρdu=Re （4）式中：Re —雷诺准数，无因次；μ—流体粘度，kg/(m·s)。

湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度（ε/d）的函数，须由实验确定。

由式（2）可知，欲测定λ，需确定l、d，测定、u、ρ、μ等参数。

l、d 为装置参数（装置参数表格中给出），ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得， u通过测定流体流量，再由管径计算得到。

fpΔ例如本装置采用涡轮流量计测流量V（m3/h）。

2900dVuπ= (5)fpΔ可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定，或采用差压变送器和二次仪表显示。

（1）当采用倒置U型管液柱压差计时(6) gRpfρΔ=式中：R－水柱高度，m。

（2）当采用U型管液柱压差计时()gRpfρρΔ−=0 (7)式中：R－液柱高度，m；0ρ－指示液密度，kg/m3。

实验5 流体流动阻力的测定实验一、实验目的1. 掌握流体流经直管和阀件时阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律和流体流动阻力对工程的实际意义。

2. 测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re 的关系，将所得的λ～Re 方程与经验公式比较。

3. 测定流体流经阀件时的局部阻力系数ζ。

4. 学会差压计和流量计的使用方法。

5. 观察组成管路的各种管件、阀件并了解其作用。

二、实验原理流体输送管路是由直管、管件和阀件组成。

流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地要消耗一定的机械能。

这种机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力，流体运动方向改变或因管子大小形状改变所引起的局部阻力。

（一）沿程阻力（直管阻力）流体在水平等径圆管中稳定流动时，在截面1和截面2间的阻力损失表现为压力降低。

即ρρpp p h f ∆=-=21 （6-1）影响阻力损失的因素很多，尤其对湍流流体，目前尚不能完全用理论方法求解，必须通过实验研究其规律。

为了减少实验工作量，简化实验工作难度，使实验结果具有普遍意义，可采用量纲分析方法将各变量组合成准数关联式。

根据实验结果分析，影响阻力损失的因素有三类变量。

1. 流体性质：密度ρ、粘度μ；2. 管路的几何尺寸：管径d 、管长l 、管壁粗糙度ε；3. 流动条件：流速u ；可将阻力损失与各变量之间表示为如下的函数形式),,,,,(ερμu l d f p =∆ （6-2）根据量纲分析法，可将上述各变量间的关系转变为无因次准数之间的关系),,(2d d l du up εμρρΦ=∆ （6-3）2),(2u d l d du p⋅⋅=∆εμρϕρ （6-4） 令 ),(ddu εμρϕλ= （6-5） 则 22u d l ph f ⋅=∆=λρ （6-6） 式中 Δp ——压力降，Pa ；h f ——直管阻力损失，J/kg ； ρ——流体密度，kg/m 3；λ——直管摩擦系数，无因次；层流 (滞流)时，λ＝64/Re ；湍流时λ是雷诺准数Re 和相对粗糙度ε/d 的函数，需由实验确定；l ——直管长度，m ； d ——直管内径，m ； ε——管壁绝对粗糙度，m ； u ——流体流速，m/s ，由实验测定。

流体流动阻力测定实验总结引言流体流动阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍和消耗的力量。

测量流体流动阻力的实验是流体力学中的重要实验之一，它可以帮助我们了解流体流动的特性和流体力学的基本原理。

本文将对流体流动阻力测定实验进行总结和分析。

实验目的本实验旨在通过测量不同条件下流体流动阻力的大小，探究流体流动阻力与流体性质、流动速度、流动介质等因素之间的关系。

实验内容1.实验准备：准备好实验所需的设备和材料，包括流量计、流体介质、流动管道等。

2.实验步骤：–步骤 1：将流体介质注入流动管道中，并利用流量计测量流体的流量。

–步骤2：改变流动管道的截面形状或长度，记录相应的流量值。

–步骤3：改变流动介质的绝对粘度或密度，记录相应的流量值。

–步骤 4：改变流动介质的流动速度，记录相应的流量值。

3.实验数据处理：–绘制流量与流动管道截面形状或长度的关系曲线，分析流体流动阻力与截面形状或长度之间的关系。

–绘制流量与流动介质的绝对粘度或密度的关系曲线，分析流体流动阻力与绝对粘度或密度之间的关系。

–绘制流量与流动介质的流动速度的关系曲线，分析流体流动阻力与流动速度之间的关系。

实验结果与分析根据实验数据处理的结果，我们可以得出以下结论：1.流体流动阻力与流动介质的绝对粘度成正比关系。

当流动介质的绝对粘度增大时，流体流动阻力也随之增大。

2.流体流动阻力与流动介质的密度成正比关系。

当流动介质的密度增大时，流体流动阻力也随之增大。

3.流体流动阻力与流动管道截面形状或长度成正相关关系。

当流动管道的截面形状或长度增大时，流体流动阻力也随之增大。

4.流体流动阻力与流动速度成二次方关系。

当流动速度增大时，流体流动阻力的增加速度加快。

实验结论通过本实验的测量和分析，我们得出以下结论：•流体流动阻力与流动介质的绝对粘度和密度成正比关系，与流动管道截面形状和长度成正相关关系，与流动速度成二次方关系。

•实验结果符合流体力学的基本原理，验证了流体流动阻力与流体性质、流动速度、流动介质等因素之间的关系。

流体流动阻力的测定实验报告实验报告名称：流体流动阻力的测定一、实验目的本实验旨在通过实验测定流体的流动阻力，理解流体流动的基本原理，掌握流体流动阻力的计算方法，提高实验操作和数据处理能力。

二、实验原理在流体流动过程中，由于流体的粘滞性，会产生流动阻力。

流动阻力与流体的性质、管道的几何尺寸和流速等因素有关。

根据伯努利方程，流体的能量守恒，但在流动过程中会存在压力损失，这种压力损失即为流动阻力。

流动阻力的大小可以通过测定管道两端的压力差来计算。

三、实验步骤1.实验准备：准备实验器材，包括水、测压计、管道、阀门、流量计等。

2.开始实验：开启水源，调节流量，打开测压计，记录初始数据。

3.改变流量：通过调节阀门改变流量，记录每次改变流量后测压计的数据。

4.结束实验：关闭水源，整理实验数据。

四、数据分析表1 测压计数据记录表根据实验数据，我们发现随着流量的增加，测压计的压力差也在增加。

这说明流速越大，流动阻力也越大。

同时，我们可以通过计算得到每个流量下的阻力值。

将数据绘制成图表可以更直观地观察阻力与流量之间的关系。

通过线性拟合可以找到阻力与流量之间的定量关系。

这将为我们后续的流体流动分析提供重要依据。

五、实验结论本实验通过测定不同流量下管道两端的压力差，成功地测得了流体的流动阻力。

实验结果表明，随着流量的增加，流动阻力也相应增加。

这说明流速是影响流动阻力的一个重要因素。

此外，本实验还初步探讨了流动阻力与流量之间的关系，为今后更深入的流体流动研究奠定了基础。

本实验不仅提高了我们的实验操作能力，还强化了我们对于流体流动基本原理的理解。

通过数据处理和图表分析，我们能够更准确地把握流动阻力的变化规律，为实际生产过程中的流体输送和分配提供了重要参考依据。

六、实验体会与建议在本次实验中，我深刻体会到了实践对于理论知识的检验作用。

通过实际操作和观察，我对流体流动阻力的概念有了更深入的理解。

同时，我也意识到了实验数据处理和误差分析的重要性。

流体流动阻力测定实验一、实验目的（一）掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。

（二）测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re 的关系，验证在一般湍流区内λ与Re 的关系曲线。

（三）能对流体输送中常用设备及仪表进行正确使用和维护。

（四）具有对操作过程中常见故障的分析和处理能力。

二、实验原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。

流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。

流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。

1．直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：2221u d l p p p h ff （1） 即， 22lu p d f（2）式中： λ —直管阻力摩擦系数，无因次；d —直管内径，m ；f p —流体流经l 米直管的压力降，Pa ；f h —单位质量流体流经l 米直管的机械能损失，J/kg ；ρ —流体密度，kg/m 3；l —直管长度，m ；u —流体在管内流动的平均流速，m/s 。

滞流(层流)时，Re64 （3）du Re （4） 式中：Re —雷诺准数，无因次；μ —流体粘度，kg/(m·s)。

湍流时λ是雷诺准数Re 和相对粗糙度（ε/d ）的函数，须由实验确定。

由式（2）可知，欲测定λ，需确定l 、d ，测定f p 、u 、ρ、μ等参数。

l 、d 为装置参数（装置参数表格中给出）， ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得， u 通过测定流体流量，再由管径计算得到。

本装置采用涡轮流量计测流量，V ，m 3/h 。

2900d V u (5) 2．局部阻力系数 的测定局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。

阻力系数法流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数，局部阻力的这种计算方法，称为阻力系数法。

流体流动阻力的测定引言流体流动阻力的测定是流体力学领域中的重要研究内容。

了解流体在流动过程中的阻碍情况对于各种应用和工程设计都具有重要意义。

本文将从流体流动阻力的原理、测定方法以及实验过程等多个方面进行探讨。

流体流动阻力的原理流体流动阻力是流体在流动过程中受到的阻碍力。

其大小取决于流体的性质、流动速度以及物体形状等因素。

根据伯努利定律，流体在流动过程中会产生压力变化。

而由牛顿第二定律可知，物体所受到的阻力与速度成正比。

因此，可以通过测量压力变化和流速来确定流动阻力的大小。

流体流动阻力的测定方法测定方法一：压力差法压力差法是一种常见的测定流体流动阻力的方法。

它通过测量流体流过物体前后的压力差来确定阻力的大小。

具体步骤如下： 1. 设置合适的试验装置，包括流体源、测压装置和物体样品。

2. 测量流体流过物体前后的压力差，可以使用压力传感器或者水银柱测压法。

3. 根据压力差和流体速度计算出流体流动阻力。

测定方法二：阻力系数法阻力系数法是另一种常用的测定流体流动阻力的方法。

它通过测量物体在流体中所受到的阻力，结合流体的性质和运动状态，计算出阻力系数。

具体步骤如下： 1. 设置合适的实验装置，包括流体源、测力装置和物体样品。

2. 测量物体在流体中所受到的阻力，可以使用力传感器或者天平等装置。

3. 根据阻力大小、流体密度、物体形状等参数计算出阻力系数。

流体流动阻力的实验过程实验准备1.准备好实验所需的仪器和设备，包括流体源、压力传感器、流速计、物体样品等。

2.根据实验需要调整流体源的流量和压力。

3.确保实验环境稳定，以减小外界因素对实验结果的影响。

实验步骤1.将流体导入实验装置，确保流体稳定流过物体样品。

2.实时监测流体的压力和流速，并记录相应数据。

3.若使用压力差法，需分别测量流体流过物体前后的压力值。

4.若使用阻力系数法，需测量物体在流体中所受到的阻力。

实验数据处理1.根据测得的数据计算流体流动阻力的大小。