实验报告(流体阻力)

流体阻力测定实验报告流体阻力测定实验报告引言：流体力学是研究流体在运动中的力学性质和规律的学科。

流体阻力是流体运动中的一个重要现象，对于理解流体运动及其应用具有重要意义。

本实验旨在通过测定不同物体在流体中的运动速度和受到的阻力，探究流体阻力的特性和影响因素。

实验器材和方法：实验器材包括流体阻力测定装置、不同形状的物体、计时器等。

首先，将流体阻力测定装置放置在水槽中，调整好水流速度。

然后，选取不同形状的物体，如圆柱体、平板等，分别放入流体中，记录物体在流体中的运动速度和受到的阻力。

实验过程中，注意保持实验环境的稳定和准确测量。

实验结果：通过实验测量，得到了不同形状物体在流体中的运动速度和受到的阻力数据。

根据数据分析，发现不同形状的物体受到的阻力大小存在差异。

圆柱体在流体中受到的阻力相对较小，而平板受到的阻力较大。

这是因为圆柱体的形状对流体的流动产生较小的阻力，而平板的形状则会导致流体流动时产生较大的阻力。

讨论：流体阻力的大小与物体的形状密切相关。

在流体中运动的物体，其形状越流线型，阻力越小。

这是因为流体在物体表面形成的流动层越光滑，阻力就越小。

而对于平板形状的物体，由于其边缘会产生较大的涡流，导致阻力增大。

因此，在设计流体运动的装置时，应尽量减小物体的阻力，提高流体的运动效率。

此外，流体阻力还与流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素有关。

当流体黏性较大时，阻力也会增大。

流速越大，流体对物体的冲击力也越大，从而增加阻力。

物体表面越粗糙，流体对其的阻力也会增加。

因此，在实际应用中，需要考虑这些因素对流体阻力的影响，以便准确预测和控制流体运动的阻力。

结论：通过流体阻力测定实验，我们深入了解了流体阻力的特性和影响因素。

实验结果表明，物体的形状、流体的黏性、流速和物体表面粗糙度等因素都会对流体阻力产生影响。

在实际应用中，我们应根据具体情况选择合适的物体形状和流体条件，以减小阻力，提高流体运动的效率。

参考文献：[1] 王某某. 流体力学实验[M]. 北京：科学出版社，2010.[2] 张某某. 流体阻力的研究进展[J]. 流体力学杂志，2015，28(2): 34-45.。

摘要：本实验通过测定流体在不同管路中流动时的流量qv 、测压点之间的压强差ΔP ，结合已知的管路的径、长度等数据，应用机械能守恒式算出不同管路的λ‐Re 变化关系及突然扩大管的-Re 关系。

从实验数据分析可知，光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re 增大而减小，并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis 关系式：0.250.3163Re λ= 。

突然扩大管的局部阻力系数随Re 的变化而变化。

一、 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及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。

③验证湍流区摩擦系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。

④将所得光滑管λ-Re 方程与Blasius 方程相比较。

二、 基本原理1. 直管摩擦阻力 不可压缩流体，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相关，可表示为：△p=ƒ(d ,l ,u ,ρ, μ, ε) 引入下列无量纲数群。

雷诺数 du Re ρμ=相对粗糙度 dε 管子长径比l d从而得到2(,,)p du lu d dρερμ∆=ψ 令(Re,)dελ=Φ2(Re,)2pl u d d ερ∆=Φ 可得到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∆==⨯式中f h ——直管阻力，J/kg ；l ——被测管长，m ； d ——被测管径，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流动阻力。

流体阻力实验报告流体阻力实验报告摘要：本实验旨在通过测量不同物体在不同速度下受到的流体阻力，探究流体阻力与物体速度、物体形状以及流体密度之间的关系。

通过实验结果的分析，我们得出了一些有关流体阻力的结论，并对实验结果进行了讨论。

引言：流体阻力是物体在流体中运动时受到的阻碍力。

它是物体与流体之间的相互作用力，对于物体的运动速度和方向都有影响。

了解流体阻力的特性对于工程设计、运动学研究以及天气预报等领域都具有重要意义。

本实验通过测量不同物体在不同速度下受到的流体阻力，旨在深入了解流体阻力的规律。

实验方法：1. 实验器材：流体阻力测量装置、物体（球体、长方体、圆柱体等）、测量仪器（计时器、天平等）；2. 实验步骤：a. 将流体阻力测量装置安装在水槽中，并调整好测量装置的位置和角度；b. 选择不同形状的物体，如球体、长方体和圆柱体，并测量它们的质量和尺寸；c. 将物体放置在测量装置中，并调整流体阻力测量装置的速度；d. 开始测量，并记录下物体受到的流体阻力以及测量时的时间；e. 重复以上步骤，改变物体的速度和形状，进行多次实验。

实验结果：通过多次实验测量，我们得到了一系列物体在不同速度下受到的流体阻力数据。

我们将这些数据整理并绘制成图表，以便更好地分析和理解实验结果。

讨论与分析：1. 流体阻力与物体速度的关系：通过实验数据的分析，我们发现流体阻力与物体速度之间存在着线性关系。

当物体速度增加时，流体阻力也随之增加。

这是因为随着物体速度的增加，流体分子与物体表面的碰撞频率增加，从而导致流体阻力的增加。

2. 流体阻力与物体形状的关系：我们还发现不同形状的物体在相同速度下受到的流体阻力不同。

球体受到的流体阻力最小，长方体次之，圆柱体最大。

这是因为球体的形状更加流线型，流体在其表面上的阻力较小；而长方体和圆柱体的形状较为扁平，流体在其表面上的阻力较大。

3. 流体阻力与流体密度的关系：实验结果还表明，流体阻力与流体密度之间存在正相关关系。

化工基础实验报告实验名称 流体阻力实验组班级 化11 姓名 李瑾 学号 2011011792 成绩 实验时间 2012/12/8 同组成员 曹力威 张鹏翀一、实验目的1、测定湍流状态光滑管、粗糙管的λ随Re 变化关系；2、测定湍流状态突扩管、截止阀、球阀的ζ值；3、测定层流状态直管道的λ随Re 变化关系；4、测定单级离心泵在一定转速下的特性曲线；5、测定单级离心泵出口阀开度一定时的管路特性曲线；6、测定孔板流量计的孔流系数C 0随Re 变化关系。

二、实验原理1．流体阻力测定流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的作用产生摩擦阻力；在流经弯头、阀门等管件时，由于流体运动的速度和方向突然发生变化，产生局部阻力。

这些能量损失都表现为机械能的减少，结合因次分析用h f 表示如下： 直管流体阻力：222222222111u d l u p gZ u p gZ h f⋅⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=λρρ 管道局部阻力： 222222222111u u p gZ u p gZ h f⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ζρρ 式中： λ——直管摩擦阻力系数，λ=F （Re,ε/d ）ζ ——管道局部阻力系数，ζ = F （Re ，形状）对水力学光滑管道：λ=0.3163/Re 0.25对层流管道：λ=F （Re ）≈64/Re 2．离心泵及管路特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速。

泵的性能参数扬程、轴功率、效率随流量的变化关系，即He ～Q 、N 轴～Q 、η～Q 称为离心泵的特性曲线。

该特性曲线需由实验测得，计算如下：H H H H e ∆+-=进口表压出口表压mH 2O电传电电轴N N N ⨯=⋅⋅=9.0ηηkW1000⨯⋅⋅⋅==轴轴N q He g N Ne vρη Q=3600×q v m 3/h管路特性是指输送流体时，管路需要的能量H （即从A 到B 流体机械能的差值+阻力损失）随流量Q 的变化关系。

实验7 流体阻力测定实验一、实验目的⒈ 学习直管摩擦阻力△P f 、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 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律； ⒊ 掌握局部阻力的测量方法； ⒋ 学习压强差的几种测量方法和技巧；⒌ 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直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线；⒉ 在本实验压差测量范围内, 测量阀门的局部阻力系数； ⒊ 在对数坐标纸上标绘光滑管和粗糙管的λ-Re 关系曲线。

三、实验原理⒈ 直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数, 即 , 对一定的相对粗糙度而言, 。

流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时, 其管路阻力引起的能量损失为： ρρff P P P h ∆=-=21 （1-1）又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系（范宁公式）22u d l h fP f λρ==∆ （1-2）整理（1-1）（1-2）两式得22u P l d f∆⋅⋅=ρλ （1-3） μρ⋅⋅=u d Re （1-4）式中: 管径, m ；直管阻力引起的压强降, Pa ； 管长, m ； 流速, m / s ； 流体的密度, kg / m3；流体的粘度, N ·s / m2。

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△Pf 与流速u （流量V ）之间的关系。

根据实验数据和式（1-3）可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ, 用式（1-4）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。

⒉ 局部阻力系数ζ的测定22'u P h ff ζρ=∆=' （1-5） 2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ （1-6）式中: 局部阻力系数, 无因次；局部阻力引起的压强降, Pa ； 局部阻力引起的能量损失, J ／kg 。

流体阻力测定实验报告实验目的，通过实验测定不同流速下流体对物体的阻力，探究流体阻力与流速、物体形状、流体粘度等因素的关系。

实验仪器，流体实验装置、流速计、物体模型。

实验原理，当物体在流体中运动时，流体对物体的阻力与流速、物体形状、流体密度、流体粘度等因素有关。

根据液体静力学原理，流体对物体的阻力与流速成正比，与物体形状、流体密度和粘度有关。

实验步骤：1. 将流速计安装在流体实验装置上，调节流速计至所需的流速。

2. 将物体模型放入流体实验装置中，使其在流体中运动。

3. 测定不同流速下物体受到的阻力，并记录实验数据。

实验数据处理：根据实验数据，绘制流速与阻力的关系曲线，分析不同流速下物体受到的阻力变化情况。

通过实验数据分析，得出流体阻力与流速成正比的结论，并探讨流体阻力与物体形状、流体粘度等因素的关系。

实验结果分析：实验结果表明，在相同流速下，不同形状的物体受到的阻力不同。

流体阻力与物体形状有一定的关系，表现为不同形状的物体在同一流速下受到的阻力不同。

此外，流体的粘度也会影响物体受到的阻力，粘度越大，阻力也越大。

结论，流体阻力与流速成正比，与物体形状、流体粘度等因素有关。

在实际应用中，需根据具体情况选择合适的物体形状和流速，以降低流体对物体的阻力，提高流体运动效率。

实验总结，通过本次实验，我们深入了解了流体阻力的测定方法和影响因素，对流体力学有了更深入的理解。

在今后的工程实践中，将更加注重流体阻力的研究和应用，为工程设计和生产提供更加科学的依据。

通过本次实验，我们不仅掌握了流体阻力测定的方法，还对流体阻力与流速、物体形状、流体粘度等因素的关系有了更深入的认识。

这对我们今后的学习和科研工作都具有重要的指导意义。

希望通过今后的实践和研究，能够进一步完善流体阻力的理论体系，为工程实践和科学研究提供更加可靠的理论基础。

实验一、管路阻力的测定一、实验目的1．学习直管阻力与局部阻力的测定方法。

2．学习计算并绘制直管摩擦系数λ与R e 的关系曲线的方法。

3．学习确定局部阻力系数ζ的方法。

二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。

直管阻力也称为表皮阻力，是流体流经一定管径的直管时，由于流体内摩擦而产生的阻力， （m ） (1)gu d L g p H f 22⋅⋅=∆-=λρ局部阻力也称为形体阻力，是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方，由于边界层分离而产生旋涡所引起的能量损失， (m)(2) gu g p H f22'⋅=∆-=ζρ管路的总能量损失等于管路中所有以上两种阻力的加和∑∑+=∑'ff f H H H 本实验所用的装置流程图如图1所示，实验装置由并联的两个支路组成，一个支路用于测定直管阻力，另一个用于测定局部阻力。

图1. 管路阻力测定实验装置流程图1-底阀2-入口真空表3-离心泵4-出口压力表5-充水阀6-差压变送器7-涡轮流量计8-差压变送器9-水箱测定直管阻力所用管子的规格：1#~2#实验装置：直管内径为27.1mm，直管管长1m。

3#~8#实验装置：直管内径为35.75mm，直管管长1m局部阻力的测定对象是两个阀门，一个闸阀，一个截止阀。

三、实验步骤1．打开充水阀向离心泵泵壳内充水。

2．关闭充水阀、出口流量调节阀，启动总电源开关，启动电机电源开关。

3．打开出口调节阀至最大，记录下管路流量最大值，即控制柜上的涡轮流量计的读数。

4．调节出口阀，流量从大到小测取8次，再由小到大测取8次，记录各次实验数据，包括涡轮流量计的读数、直管压差指示值。

5．关闭直管阻力直路的球阀，打开局部阻力的球阀，测定在三个流量下的局部压差指示值。

6．测取实验用水的温度。

7．关闭出口流量调节阀，关闭电机开关，关闭总电源开关。

注意事项：离心泵禁止在未冲满水的情况下空转。

一、实验目的1. 掌握流体阻力实验的基本原理和方法。

2. 了解流体阻力对流体流动的影响，以及如何减小流体阻力。

3. 通过实验验证流体阻力与雷诺数、管径、流体性质等因素之间的关系。

二、实验原理流体阻力是指流体在流动过程中受到的阻碍作用，主要包括摩擦阻力和局部阻力。

摩擦阻力是由于流体与管道内壁之间的摩擦而产生的，而局部阻力是由于流体在管件、阀门等局部收缩或扩张处产生的。

流体阻力的大小可以用以下公式表示：f = f_f + f_l其中，f为总阻力，f_f为摩擦阻力，f_l为局部阻力。

摩擦阻力f_f与雷诺数Re、管径D、流体密度ρ、动力粘度μ、管道长度L和管道粗糙度ε有关，可用以下公式表示：f_f = f_λ (ρ u^2) / 2其中，f_λ为摩擦阻力系数，u为流体流速，λ为摩擦阻力系数。

局部阻力f_l与局部阻力系数C_l和局部阻力当量长度L_e有关，可用以下公式表示：f_l = C_l (ρ u^2) / 2三、实验设备1. 流体阻力实验装置：包括直管、弯头、三通、阀门等管件，以及流量计、压差计、温度计等测量仪器。

2. 水泵：提供稳定的水流。

3. 计时器：测量实验时间。

四、实验步骤1. 安装实验装置，连接好各个管件，确保连接处密封良好。

2. 打开水泵，调节流量计，使水流稳定。

3. 测量流体温度，并记录。

4. 在直管段安装压差计，测量流体在直管段的压降，并记录。

5. 在管件处安装压差计，测量流体在管件处的压降，并记录。

6. 改变管径、流量等参数，重复上述步骤，记录实验数据。

7. 计算摩擦阻力系数f_λ和局部阻力系数C_l。

五、实验数据及结果分析1. 摩擦阻力系数f_λ与雷诺数Re的关系：根据实验数据，绘制摩擦阻力系数f_λ与雷诺数Re的关系曲线。

从曲线可以看出，在低雷诺数区域，摩擦阻力系数f_λ随雷诺数Re的增加而增加；在高雷诺数区域，摩擦阻力系数f_λ随雷诺数Re的增加而减小。

2. 摩擦阻力系数f_λ与管径D的关系：根据实验数据，绘制摩擦阻力系数f_λ与管径D的关系曲线。

流体阻力的测定实验报告流体阻力的测定实验报告引言：流体阻力是指物体在流体中运动时受到的阻碍力，其大小与物体的形状、速度以及流体的性质有关。

测定流体阻力的实验对于研究物体在流体中的运动以及流体力学等领域具有重要意义。

本实验旨在通过测定不同物体在流体中的运动速度和受力情况，探究流体阻力的特性和影响因素。

实验方法：1. 实验仪器和材料本实验所需的仪器和材料包括：流体阻力测定装置、各种形状的物体（如球体、圆柱体、长方体等）、计时器、测量尺等。

2. 实验步骤（1）将流体阻力测定装置放置在水槽中，确保其稳定。

（2）选取一个物体，如球体，将其放入测定装置中，并调整装置使其运动自由。

（3）启动计时器并记录物体在流体中运动的时间。

（4）根据测量尺测量物体在流体中运动的距离。

（5）重复以上步骤，测量其他物体的运动时间和距离。

实验结果：根据实验数据，我们可以得到不同物体在流体中运动的速度和受力情况。

以球体为例，我们可以绘制出不同速度下的流体阻力与速度的关系曲线。

实验结果显示，流体阻力与物体速度成正比，且在相同速度下，不同物体的流体阻力也存在差异。

讨论与分析：1. 流体阻力与物体形状的关系从实验结果可以看出，不同形状的物体在相同速度下受到的流体阻力不同。

这是因为物体的形状会影响流体对其运动的阻碍程度。

一般来说，流体阻力与物体的表面积成正比，因此具有较大表面积的物体受到的流体阻力也较大。

2. 流体阻力与物体速度的关系实验结果显示，流体阻力与物体速度成正比。

这是因为当物体在流体中运动时，流体分子会与物体表面发生碰撞，产生阻力。

当物体速度增加时，碰撞的次数也会增加，从而导致流体阻力的增加。

3. 流体阻力与流体性质的关系流体阻力还与流体的性质有关。

粘稠度较大的流体会对物体的运动产生更大的阻碍力，因此流体阻力会随着流体粘稠度的增加而增加。

结论：通过本实验的测量和分析，我们得出以下结论：1. 流体阻力与物体形状成正比，具有较大表面积的物体受到的流体阻力较大。

流体阻力测定实验报告流体阻力测定实验报告引言：流体力学是研究流体运动的科学，其中流体阻力是一个重要的概念。

流体阻力的大小直接影响物体在流体中的运动速度和方向。

为了更好地理解流体阻力的特性，我们进行了一系列的实验来测定不同条件下的流体阻力。

实验目的：1. 理解流体阻力的概念和特性；2. 掌握流体阻力的测定方法；3. 分析流体阻力与物体形状、流体速度和流体性质之间的关系。

实验器材：1. 流体阻力测定装置：包括流体槽、物体模型、测力传感器、流体泵等；2. 流体介质：我们选择了水作为实验的流体介质。

实验步骤：1. 准备工作：搭建流体阻力测定装置，确保装置的稳定性和可靠性；2. 测定物体模型的质量：使用天平测量物体模型的质量，并记录下来；3. 测定流体速度：通过调节流体泵的流量和流体槽的高度，使流体速度达到预定值，并使用流速计测量流体速度；4. 测定流体阻力：将物体模型放入流体槽中，通过测力传感器测量流体对物体模型的阻力，并记录下来；5. 更改物体模型形状：保持流体速度不变，更换不同形状的物体模型，重复步骤4，测定不同形状物体模型的流体阻力；6. 更改流体速度：保持物体模型形状不变，调节流体泵的流量和流体槽的高度，改变流体速度，重复步骤4，测定不同流体速度下的流体阻力；7. 数据处理和分析：根据实验数据，计算不同条件下的流体阻力，并进行统计和比较。

实验结果与讨论：通过实验测定，我们得到了不同条件下的流体阻力数据。

根据数据分析，我们发现以下几个规律：1. 物体形状对流体阻力的影响：在相同流体速度下，不同形状的物体模型受到的流体阻力不同。

一般来说，物体的表面积越大，流体阻力越大。

例如，球形物体的流体阻力较小，而长条形物体的流体阻力较大。

这是因为球形物体的表面积相对较小，流体可以更容易地绕过物体，而长条形物体的表面积相对较大，流体必须绕过物体才能通过，从而增加了流体阻力。

2. 流体速度对流体阻力的影响：在相同物体形状下，流体速度越大，流体阻力越大。