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流体流动阻力测定实验装置设计

发布时间:2021-11-07 12:32:20

1. 流体流动阻力的测定

实验名称:流体流动阻力的测定

一、实验目的及任务:

1. 掌握测定流体流动阻力实验的一般方法。

2. 测定直管的摩擦阻力系数及突然扩大管的局部阻力系数。

3. 验证湍流区内摩擦阻力系数为雷诺数和相对粗糙度的函数。

4. 将所得光滑管的方程与Blasius方程相比较。

二、实验原理:

流体输送的管路由直管和阀门、弯头、流量计等部件组成。由于粘性和涡流作用,流体在输送过程中会有机械能损失。这些能量损失包括流体流经直管时的直管阻力和流经管道部件时的局部阻力,统称为流体流动阻力。

1. 根据机械能衡算方程,测量不可压缩流体直管或局部的阻力



如果管道无变径,没有外加能量,无论水平或倾斜放置,上式可简化为:



Δp为截面1到2之间直管段的虚拟压强差,即单位体积流体的总势能差,通过压差传感器直接测量得到。

2. 流体流动阻力与流体性质、流道的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为:



由量纲分析可以得到四个无量纲数群:

欧拉数,雷诺数,相对粗糙度和长径比

从而有



取,可得摩擦系数与阻力损失之间的关系:



从而得到实验中摩擦系数的计算式



当流体在管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用压差传感器测出两个截面的静压差,即可求出流体的流动阻力。根据伯努利方程摩擦系数与静压差的关系,可以求出摩擦系数。改变流速可测得不同Re下的λ,可以求出某一相对粗糙度下的λ-Re关系。

2. 流体流动阻力的测定实验

流动阻力的测定时,测量值与测压孔的大小无关,与测压管的粗细和长短无关。压回力传播到传感器的感应答面是压力波的形式,感受的是压强因此跟测压孔的大小和测压管的粗细无关。水中声波的速度为1440m\s,因此一般几米的测压管测量值的延迟是可以忽略的。如果关心摩擦阻力的话,测量值与测量位置是相关的,下游的压力会比上游压力值小。如果局部损失相比摩擦阻力大一个量级,测量位置引起的摩擦阻力可以忽略,测压孔位置在哪里也就无所谓了。
关键是测量的压力一定是动压,而不是停滞压力(总压)。
第二个问题没看明白。

3. 化工原理实验之流体流动阻力的测定

流动阻力的测定时,测量值与测压孔的大小无关,与测压管的粗细和长短无关。压力传播到传感器的感应面是压力波的形式,感受的是压强因此跟测压孔的大小和测压管的粗细无关。水中声波的速度为1440m\s,因此一般几米的测压管测量值的延迟是可以忽略的。如果关心摩擦阻力的话,测量值与测量位置是相关的,下游的压力会比上游压力值小。如果局部损失相比摩擦阻力大一个量级,测量位置引起的摩擦阻力可以忽略,测压孔位置在哪里也就无所谓了。
关键是测量的压力一定是动压,而不是停滞压力(总压)。
第二个问题没看明白。

4. 流体流动阻力系数测定实验流程设计和操作步骤怎么写

流体流动阻力系数测定实验流程设计难度不大,我稍微指点你。

5. 流体流动阻力测定实验流体流动时为什么会产生摩擦阻力,以什么形式反映

流动阻力的测定时,测量值与测压孔的大小无关,与测压管的粗细和长短无关.压力传播到传感器的感应面是压力波的形式,感受的是压强因此跟测压孔的大小和测压管的粗细无关.水中声波的速度为1440m\s,因此一般几米的测压管测量值的延迟是可以忽略的.如果关心摩擦阻力的话,测量值与测量位置是相关的,下游的压力会比上游压力值小.如果局部损失相比摩擦阻力大一个量级,测量位置引起的摩擦阻力可以忽略,测压孔位置在哪里也就无所谓了.
关键是测量的压力一定是动压,而不是停滞压力(总压)

6. 流体流动阻力的测定这个实验实验布点遵循什么规则为什么

大流量少布点,小流量多布点,这样能减少实验误差

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