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流體流動阻力測定實驗裝置設計

發布時間:2021-11-07 12:32:20

1. 流體流動阻力的測定

實驗名稱:流體流動阻力的測定

一、實驗目的及任務:

1. 掌握測定流體流動阻力實驗的一般方法。

2. 測定直管的摩擦阻力系數及突然擴大管的局部阻力系數。

3. 驗證湍流區內摩擦阻力系數為雷諾數和相對粗糙度的函數。

4. 將所得光滑管的方程與Blasius方程相比較。

二、實驗原理:

流體輸送的管路由直管和閥門、彎頭、流量計等部件組成。由於粘性和渦流作用,流體在輸送過程中會有機械能損失。這些能量損失包括流體流經直管時的直管阻力和流經管道部件時的局部阻力,統稱為流體流動阻力。

1. 根據機械能衡算方程,測量不可壓縮流體直管或局部的阻力



如果管道無變徑,沒有外加能量,無論水平或傾斜放置,上式可簡化為:



Δp為截面1到2之間直管段的虛擬壓強差,即單位體積流體的總勢能差,通過壓差感測器直接測量得到。

2. 流體流動阻力與流體性質、流道的幾何尺寸以及流動狀態有關,可表示為:



由量綱分析可以得到四個無量綱數群:

歐拉數,雷諾數,相對粗糙度和長徑比

從而有



取,可得摩擦系數與阻力損失之間的關系:



從而得到實驗中摩擦系數的計算式



當流體在管徑為d的圓形管中流動時,選取兩個截面,用壓差感測器測出兩個截面的靜壓差,即可求出流體的流動阻力。根據伯努利方程摩擦系數與靜壓差的關系,可以求出摩擦系數。改變流速可測得不同Re下的λ,可以求出某一相對粗糙度下的λ-Re關系。

2. 流體流動阻力的測定實驗

流動阻力的測定時,測量值與測壓孔的大小無關,與測壓管的粗細和長短無關。壓回力傳播到感測器的感應答面是壓力波的形式,感受的是壓強因此跟測壓孔的大小和測壓管的粗細無關。水中聲波的速度為1440m\s,因此一般幾米的測壓管測量值的延遲是可以忽略的。如果關心摩擦阻力的話,測量值與測量位置是相關的,下游的壓力會比上游壓力值小。如果局部損失相比摩擦阻力大一個量級,測量位置引起的摩擦阻力可以忽略,測壓孔位置在哪裡也就無所謂了。
關鍵是測量的壓力一定是動壓,而不是停滯壓力(總壓)。
第二個問題沒看明白。

3. 化工原理實驗之流體流動阻力的測定

流動阻力的測定時,測量值與測壓孔的大小無關,與測壓管的粗細和長短無關。壓力傳播到感測器的感應面是壓力波的形式,感受的是壓強因此跟測壓孔的大小和測壓管的粗細無關。水中聲波的速度為1440m\s,因此一般幾米的測壓管測量值的延遲是可以忽略的。如果關心摩擦阻力的話,測量值與測量位置是相關的,下游的壓力會比上游壓力值小。如果局部損失相比摩擦阻力大一個量級,測量位置引起的摩擦阻力可以忽略,測壓孔位置在哪裡也就無所謂了。
關鍵是測量的壓力一定是動壓,而不是停滯壓力(總壓)。
第二個問題沒看明白。

4. 流體流動阻力系數測定實驗流程設計和操作步驟怎麼寫

流體流動阻力系數測定實驗流程設計難度不大,我稍微指點你。

5. 流體流動阻力測定實驗流體流動時為什麼會產生摩擦阻力,以什麼形式反映

流動阻力的測定時,測量值與測壓孔的大小無關,與測壓管的粗細和長短無關.壓力傳播到感測器的感應面是壓力波的形式,感受的是壓強因此跟測壓孔的大小和測壓管的粗細無關.水中聲波的速度為1440m\s,因此一般幾米的測壓管測量值的延遲是可以忽略的.如果關心摩擦阻力的話,測量值與測量位置是相關的,下游的壓力會比上游壓力值小.如果局部損失相比摩擦阻力大一個量級,測量位置引起的摩擦阻力可以忽略,測壓孔位置在哪裡也就無所謂了.
關鍵是測量的壓力一定是動壓,而不是停滯壓力(總壓)

6. 流體流動阻力的測定這個實驗實驗布點遵循什麼規則為什麼

大流量少布點,小流量多布點,這樣能減少實驗誤差

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