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流體阻力實驗裝置的畢業設計

發布時間:2022-11-22 18:41:28

㈠ 流體阻力本實驗需要哪些實驗結果

1、掌握測定流體流動阻力實驗的一般試驗方法;
2、測定直管的摩擦阻力系數λ及突然擴大管的局部阻力系數ζ;
3、測定層流管的摩擦阻力系數λ;
4、驗證湍流區內摩擦阻力系數λ為雷諾數Re和相對粗糙度ε/d的函數;
5、將所得光滑管的λ-Re方程與Blasius方程相比較。

㈡ 流體阻力的測定實驗為什麼要排盡設備中的氣體

設備中要是還有空氣沒有排完,設備中的液體將無法連續地流動會影響實驗結果,迅速有效的排氣方法是連通水泵電源之後,再打開流量調節閥門,使之大流量輸出便可迅速有效地排完設備的空氣.

㈢ 物體在流體(液體或氣體)中運動時,受到阻礙物體運動的力,叫流體阻力,這種阻力的大小與哪些因素有關呢

(1)由於物體所受流體阻力的大小有多個因素有關,而在實驗中,只控制了兩只小船的底表面粗糙程度不同,其他因素如小船的形狀、質量等都沒有控制,故不符合控制變數法的操作要求.
(2)飛機降落時的阻力傘是為了增大流體阻力;潛艇、汽車設計成流線型是為了減小流體阻力;根據圖中提供的三者的形狀,對影響流體阻力的因素可以提出一種猜想:流體阻力可能與運動物體外部形狀有關.
(3)採用控制變數法,可以做幾輛質量相等而外形分別為長方體、正方體、橢圓的小船,用彈簧測力計以同樣的速度拉動小船在水中做勻速直線運動,比較彈簧測力計的示數.
故答案為:(1)兩只小船的外形是否相同,質量是否相等沒有控制;
(2)流體阻力可能與運動物體外部形狀有關;
(3)可以做幾輛質量相等而外形分別為長方體、正方體、橢圓的小船,用彈簧測力計以同樣的速度拉動小船在水中做勻速直線運動,比較彈簧測力計的示數.

㈣ 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。

㈤ 流體流動阻力的測定中流速怎麼計算


體流動阻力的測定實驗;

實驗內容;(1)測定流體在特定材質和d的直管中流動時的阻力;(2)測定流體通過閥門或90°肘管時
的局部阻力系;5.2實驗目的;(1)了解測定流體流動阻力摩擦系數的工程定義,掌;(2)測定流體流經直管的摩擦阻力和流經管件的局部;(3)熟悉壓差
計和流量計的使用方法;(4)認識組成管路系統的各部件、閥門並了解其作用

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流體流動阻力的測定實驗
093858 張亞輝
5.1 實驗內容
(1)測定流體在特定材質和d的直管中流動時的阻力摩擦系數λ,並確定λ和Re之間的關系。
(2)測定流體通過閥門或90°肘管時的局部阻力系數。
ε
5.2 實驗目的
(1)了解測定流體流動阻力摩擦系數的工程定義,掌握測定流體阻力的實驗組織方法。
(2)測定流體流經直管的摩擦阻力和流經管件的局部阻力,確定直管阻力摩擦系數與雷諾數之間的關系。
(3)熟悉壓差計和流量計的使用方法。
(4)認識組成管路系統的各部件、閥門並了解其作用。
5.3 實驗基本原理

體管路是由直管、管件(如三通、肘管、彎頭)、閥門等部件組成。流體在管路中流動時,由於黏性剪應力和渦流的作用,不可避免地要消耗—定的機械能。流體在
直管中流動的機械能損失稱為直管阻力;而流體通過閥門、管件等部件時,因流動方向或流動截面的突然改變導致的機械能損失稱為局部阻力。在化工過程設計中,
流體流動阻力的測定或計算,對於確定流體輸送所需推動力的大小,例如泵的功率、液位或壓差,選擇適當的輸送條件都有不可或缺的作用。 (1)直管阻力
流體在水平的均勻管道中穩定流動時,由截面1流動至截面2的阻力損失 表現為壓力的降低,即

由於流體分子在流動過程中的運動機理十分復雜,影響阻力損失的因素眾多,目前尚不能完全用理論方法來解決流體阻力的計算問題,必須通過實驗研究掌握其規律。為了減少實驗工作量,簡化實驗工作難度,並使實驗結果具有普遍應用意義,可採用因次分析方法來規劃實驗。
將所有影響流體阻力的工程因素按以下三類變數列出 ① 流體性質 密度 ρ,黏度 μ;
② 管路幾何尺寸 管徑d,管長l,管壁粗糙度 ε; ③ 流動條件 流速u。
可將阻力損失hf與諸多變數之間的關系表示為

根據因次分析方法,可將上述變數之間的關系轉變為無因次准數之間的關系

其中
ρ/μ=Re稱為雷諾准數(Reynoldsnumber),是表徵流體流動形態影響的無因次准數;l/d是表示相對長度的無因次幾何准數;ε/d稱為管壁相對粗糙度。 將式③改寫為

式⑥即為通常計算直管阻力的公式,其中λ 稱為直管阻力摩擦系數。 直管段兩端的壓差若用水銀U 型壓差計測定,則

其中R為U 型壓差計兩側的液柱高度差。

式⑤可知,不管何種流體,直管摩擦系數λ 僅與Re和ε/d有關。因此,只要在實驗室規模的小裝置上,用水作實驗物系,進行有限量的實驗,確定λ
與Re和ε/d的關系,即可由式⑥計算任—流體在管路中的流動阻力損失。這也說明了因次分析理論指導下的實驗方法具有「由小見大,由此及彼」的功效。
(2)局部阻力
局部阻力通常用當量長度法或局部阻力系數法來表示。
當量長度法:流體通過管件或閥門的局部阻力損失,若與流體
流過—定長度的相同管徑的直管阻力相當,則稱這—直管長度為管件或閥門的當量長度,用符號le表示。這樣,就可以用直管阻力的公式來計算局部阻力損失。在
管路計算時,可將管路中的直管長度與管件閥門的當量長度合並在—起計算,如管路系統中直管長度為l,各種局部阻力的當量長度之和為
ilei,則流體在管路中流動的總阻力損失為

局部阻力系數法:流體通過某—管件或閥門的阻力損失用流體在管路中的動能系數來表示,這種計算局部阻力的方法,稱為阻力系數法,即

—般情況下,由於管件和閥門的材料及加工精度不完全相同,每—製造廠及每—批產品的阻力系數是不盡相同的。

㈥ 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。

㈦ 物體在流體(液體和氣體)中運動時,受到的阻礙物體運動的力,叫流體阻力.這種阻力的大小與哪些因素有關

(1)飛機降落時的阻力傘是為了增大流體阻力;潛艇、汽車設計成流線型是為了減小流體阻力;根據圖中提供的三者的形狀,對影響流體阻力的因素可以提出一種猜想:流體阻力可能與運動物體外部形狀有關.
(2)由於物體所受流體阻力的大小有多個因素有關,而在實驗中,只控制了兩只小船的表面粗糙程度不同,其他因素如小船的形狀、質量等都沒有控制,故不符合控制變數法的操作要求.
(3)採用控制變數法,可以做幾輛質量相等而外形分別為長方體、正方體、橢圓的小船,用彈簧測力計以同樣的速度拉動小船在水中做勻速直線運動,比較彈簧測力計的示數.
故答案為:(1)流體阻力可能與運動物體外部形狀有關.(2)沒有控制小船的外形、質量等相同.
(3)可以做幾輛質量相等而外形分別為長方體、正方體、橢圓的小車,用彈簧測力計以同樣的速度拉動小車做勻速直線運動,比較彈簧測力計的示數.

㈧ 流體流動的阻力測定在工業上有何應用

作用如下三點。
1、掌握測定流體流動阻力實驗的一般試驗方法。
2、測左直管的摩擦阻力系數X及突然擴大管的局部阻力系數J。
3、測定層流管的摩擦阻力系數X。

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