流体流动阻力测定给学生的-白净

流体流动阻力的测定实验报告一、实验目的1、掌握流体流经直管和管件时阻力损失的测定方法。

2、了解摩擦系数λ与雷诺数 Re 之间的关系。

3、学习压强差的测量方法和数据处理方法。

二、实验原理流体在管内流动时，由于黏性的存在，必然会产生阻力损失。

阻力损失包括直管阻力损失和局部阻力损失。

1、直管阻力损失根据柏努利方程，直管阻力损失可表示为：＼（h_f ＝＼frac{＼Delta p}｛ρg}＼）其中，＼（h_f\）为直管阻力损失，＼（＼Delta p\）为直管两端的压强差，＼（ρ\）为流体密度，＼（g\）为重力加速度。

摩擦系数\（λ\）与雷诺数\（Re\）及相对粗糙度\（＼frac{＼epsilon}｛d}＼）有关，其关系可通过实验测定。

当流体在光滑管内流动时，＼（Re ＜ 2000\）时，流动为层流，＼（λ ＝＼frac{64}｛Re}＼）；＼（Re ＞ 4000\）时，流动为湍流，＼（λ\）与\（Re\）和\（＼frac{＼epsilon}｛d}＼）的关系可由经验公式计算。

2、局部阻力损失局部阻力损失通常用局部阻力系数\（＼zeta\）来表示，其计算式为：＼（h_f' ＝＼frac{＼zeta u^2}｛2g}＼）其中，＼（h_f'＼）为局部阻力损失，＼（u\）为流体在管内的流速。

三、实验装置1、实验设备本实验使用的主要设备包括：离心泵、水箱、不同管径的直管、各种管件（如弯头、三通、阀门等）、压差计、流量计等。

2、实验流程水箱中的水经离心泵加压后进入实验管路，依次流经直管和各种管件，最后流回水箱。

通过压差计测量直管和管件两端的压强差，用流量计测量流体的流量。

四、实验步骤1、熟悉实验装置，了解各仪器仪表的使用方法。

2、检查实验装置的密封性，确保无泄漏。

3、打开离心泵，调节流量至一定值，稳定后记录压差计和流量计的读数。

4、逐步改变流量，重复上述步骤，测量多组数据。

5、实验结束后，关闭离心泵，整理实验仪器。

流体流动阻力的测定实验报告伙计们！今天咱们要聊的是那个让实验室里的空气都凝固的神秘家伙——流体流动阻力。

别小看它，这可是流体力学里的大拿，能决定咱们生活中那些看不见摸不着的流体“行为”。

比如，咱们喝的水、用的空调、还有做饭时那股子劲儿，背后都有它的身影。

不信？那就听我慢慢道来。

记得小时候，家里那台老式洗衣机，每次洗个衣服都得费老大劲，水哗啦啦地流，就像在抗议：“我这是在干嘛呀？”那时候，我就在想，这玩意儿到底有啥魔力能让水流这么听话呢？直到有一天，老师给我们上了一堂生动的课，说这其实就是流体流动阻力在捣鬼。

啥是流体流动阻力？简单来说，就是液体或气体在流动时遇到的阻碍。

想象一下，水流过水管时，是不是得绕过弯弯绕绕的小石头？这就是流体流动阻力在发挥作用了。

它告诉我们，要想让水流顺畅无阻，就得想办法减少这些阻力。

如何测定流体流动阻力呢？实验报告上说，我们可以用流速仪这个小家伙来测。

流速仪就像是个神奇的魔法棒，轻轻一挥，就能测出水流的速度。

不过，我们还得动动脑筋，用一些简单的方法来估算一下。

比如，可以用尺子量一量水管的长度和直径，再算算水流的时间，看看水流速度是不是跟预期的差不多。

实验的时候，我可是兴奋坏了。

记得有一次，我们班搞了个“谁是流动之星”的比赛，大家各显神通，用各种办法测出了水流速度。

结果出来后，大家都惊呆了，原来自己平时做的那些小动作，对水流的影响竟然这么大！通过这次实验，我深深感受到了科学的魅力。

它不仅仅是一堆公式和理论，更是一个个活生生的故事，让我们在探索中不断成长。

所以啊，下次遇到啥问题，别急着问老师或者爸妈，先试试动手解决吧！说不定你就能发现生活中的科学奥秘呢！。

流体流动阻力系数的测定实验报告一、实验目的：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、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺系数Re和相对粗糙度的函数。

4、将所得光滑管的λ—Re方程与Blasius方程相比较。

二、实验器材：流体阻力实验装置一套三、实验原理：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△P=f (d, l, u,ρ,μ,ε)引入下列无量纲数群。

雷诺数Re=duρ/μ相对粗糙度ε/ d管子长径比l / d从而得到△P/(ρu2)=ψ(duρ/μ，ε/ d，l / d)令λ=φ（Re，ε/ d）△P/ρ=（l / d）φ（Re，ε/ d）u2/2可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用试验方法直接测定。

h f=△P/ρ=λ（l / d）u2/2——直管阻力，J/kg式中，hfl——被测管长，md——被测管内径，mu——平均流速，m/sλ——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。

根据伯努利方程找出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，这样就可得出某一相对粗糙度下管子的λ—Re关系。

（1）、湍流区的摩擦阻力系数在湍流区内λ=f（Re，ε/ d）。

对于光滑管，大量实验证明，当Re在3×10~10 范围内，λ和Re的关系遵循Blasius关系式，即λ= / Re对于粗糙管，λ和Re的关系均以图来表示。

ΔPC
ΔPB
根据管径分别可计算出u2、u1，由此测出两个U型管压差计读数ΔPB和 ΔPC[Pa]，即可计算出流体流经突缩处的局部阻力损失ΔP0’。
可以说，所有的局部阻力损失，均可由此方法测出。
（2）局部ΔP’f 的特殊测定方法——单压差计法
当管径未发生变化，且已知该直管的阻力损失（如本实验测弯头和阀门的 局部阻力系数）时，可采用此方法。分布有2个测压点（保证各测压点处速度 分布正常），连接一个压差计。根据柏努里方程和压差计特征知：
一些操作问题
1、为何启动、关停离心泵时，应先关闭出口阀？ 须流量为 0 启动（不怕憋坏）[ 启动功率（电流）最小，避免烧坏电机 ] ； 须流量为 0 后再停泵 [ 防止倒流形成水锤而损坏叶轮 ]。
2、为何要进行排气，如何排气？ U形压差计的连接引压管中存有许多气泡，若不排净，势必会影响U型压差计的
1、直管与阀门局部阻力测定
2、直管与突缩局部阻力测定
3、直管与弯头局部阻力测定
4、U型管压差计
1、平衡阀
平衡阀
作用：排气、防水银冲出 操作：排气时打开，让引
压管内流体流动而带走气泡
水
；测量时关闭；实验完毕后 打开。
液面差
2、液面读法 水银液面是凸面，应从上
水银
切位置读数，且读数值应精 确到最小刻度内，最后一位 数是估读（如图）。
4、了解U形压差计的使用及计算方法。
二、实验原理
1、直管阻力系数λ的测定
流体在管路中流动，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免的会产 生机械能损耗。流体在圆形直管内作定常稳定流动时的摩擦阻力损失为 ：
可知，只要测得ΔPf和管内流速u即可求出直管摩擦系数λ。
(1) 压差损失Δpf的测定