㈠ 流体阻力本实验需要哪些实验结果
1、掌握测定流体流动阻力实验的一般试验方法;
2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管的局部阻力系数ζ;
3、测定层流管的摩擦阻力系数λ;
4、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度ε/d的函数;
5、将所得光滑管的λ-Re方程与Blasius方程相比较。
㈡ 流体阻力的测定实验为什么要排尽设备中的气体
设备中要是还有空气没有排完,设备中的液体将无法连续地流动会影响实验结果,迅速有效的排气方法是连通水泵电源之后,再打开流量调节阀门,使之大流量输出便可迅速有效地排完设备的空气.
㈢ 物体在流体(液体或气体)中运动时,受到阻碍物体运动的力,叫流体阻力,这种阻力的大小与哪些因素有关呢
(1)由于物体所受流体阻力的大小有多个因素有关,而在实验中,只控制了两只小船的底表面粗糙程度不同,其他因素如小船的形状、质量等都没有控制,故不符合控制变量法的操作要求.
(2)飞机降落时的阻力伞是为了增大流体阻力;潜艇、汽车设计成流线型是为了减小流体阻力;根据图中提供的三者的形状,对影响流体阻力的因素可以提出一种猜想:流体阻力可能与运动物体外部形状有关.
(3)采用控制变量法,可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小船,用弹簧测力计以同样的速度拉动小船在水中做匀速直线运动,比较弹簧测力计的示数.
故答案为:(1)两只小船的外形是否相同,质量是否相等没有控制;
(2)流体阻力可能与运动物体外部形状有关;
(3)可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小船,用弹簧测力计以同样的速度拉动小船在水中做匀速直线运动,比较弹簧测力计的示数.
㈣ 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。
㈤ 流体流动阻力的测定中流速怎么计算
流
体流动阻力的测定实验;
实验内容;(1)测定流体在特定材质和d的直管中流动时的阻力;(2)测定流体通过阀门或90°肘管时
的局部阻力系;5.2实验目的;(1)了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义,掌;(2)测定流体流经直管的摩擦阻力和流经管件的局部;(3)熟悉压差
计和流量计的使用方法;(4)认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用
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流体流动阻力的测定实验
093858 张亚辉
5.1 实验内容
(1)测定流体在特定材质和d的直管中流动时的阻力摩擦系数λ,并确定λ和Re之间的关系。
(2)测定流体通过阀门或90°肘管时的局部阻力系数。
ε
5.2 实验目的
(1)了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义,掌握测定流体阻力的实验组织方法。
(2)测定流体流经直管的摩擦阻力和流经管件的局部阻力,确定直管阻力摩擦系数与雷诺数之间的关系。
(3)熟悉压差计和流量计的使用方法。
(4)认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用。
5.3 实验基本原理
流
体管路是由直管、管件(如三通、肘管、弯头)、阀门等部件组成。流体在管路中流动时,由于黏性剪应力和涡流的作用,不可避免地要消耗—定的机械能。流体在
直管中流动的机械能损失称为直管阻力;而流体通过阀门、管件等部件时,因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力。在化工过程设计中,
流体流动阻力的测定或计算,对于确定流体输送所需推动力的大小,例如泵的功率、液位或压差,选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。 (1)直管阻力
流体在水平的均匀管道中稳定流动时,由截面1流动至截面2的阻力损失 表现为压力的降低,即
由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂,影响阻力损失的因素众多,目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题,必须通过实验研究掌握其规律。为了减少实验工作量,简化实验工作难度,并使实验结果具有普遍应用意义,可采用因次分析方法来规划实验。
将所有影响流体阻力的工程因素按以下三类变量列出 ① 流体性质 密度 ρ,黏度 μ;
② 管路几何尺寸 管径d,管长l,管壁粗糙度 ε; ③ 流动条件 流速u。
可将阻力损失hf与诸多变量之间的关系表示为
根据因次分析方法,可将上述变量之间的关系转变为无因次准数之间的关系
其中
ρ/μ=Re称为雷诺准数(Reynoldsnumber),是表征流体流动形态影响的无因次准数;l/d是表示相对长度的无因次几何准数;ε/d称为管壁相对粗糙度。 将式③改写为
式⑥即为通常计算直管阻力的公式,其中λ 称为直管阻力摩擦系数。 直管段两端的压差若用水银U 型压差计测定,则
其中R为U 型压差计两侧的液柱高度差。
由
式⑤可知,不管何种流体,直管摩擦系数λ 仅与Re和ε/d有关。因此,只要在实验室规模的小装置上,用水作实验物系,进行有限量的实验,确定λ
与Re和ε/d的关系,即可由式⑥计算任—流体在管路中的流动阻力损失。这也说明了因次分析理论指导下的实验方法具有“由小见大,由此及彼”的功效。
(2)局部阻力
局部阻力通常用当量长度法或局部阻力系数法来表示。
当量长度法:流体通过管件或阀门的局部阻力损失,若与流体
流过—定长度的相同管径的直管阻力相当,则称这—直管长度为管件或阀门的当量长度,用符号le表示。这样,就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损失。在
管路计算时,可将管路中的直管长度与管件阀门的当量长度合并在—起计算,如管路系统中直管长度为l,各种局部阻力的当量长度之和为
ilei,则流体在管路中流动的总阻力损失为
局部阻力系数法:流体通过某—管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数来表示,这种计算局部阻力的方法,称为阻力系数法,即
—般情况下,由于管件和阀门的材料及加工精度不完全相同,每—制造厂及每—批产品的阻力系数是不尽相同的。
㈥ 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。
㈦ 物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关
(1)飞机降落时的阻力伞是为了增大流体阻力;潜艇、汽车设计成流线型是为了减小流体阻力;根据图中提供的三者的形状,对影响流体阻力的因素可以提出一种猜想:流体阻力可能与运动物体外部形状有关.
(2)由于物体所受流体阻力的大小有多个因素有关,而在实验中,只控制了两只小船的表面粗糙程度不同,其他因素如小船的形状、质量等都没有控制,故不符合控制变量法的操作要求.
(3)采用控制变量法,可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小船,用弹簧测力计以同样的速度拉动小船在水中做匀速直线运动,比较弹簧测力计的示数.
故答案为:(1)流体阻力可能与运动物体外部形状有关.(2)没有控制小船的外形、质量等相同.
(3)可以做几辆质量相等而外形分别为长方体、正方体、椭圆的小车,用弹簧测力计以同样的速度拉动小车做匀速直线运动,比较弹簧测力计的示数.
㈧ 流体流动的阻力测定在工业上有何应用
作用如下三点。
1、掌握测定流体流动阻力实验的一般试验方法。
2、测左直管的摩擦阻力系数X及突然扩大管的局部阻力系数J。
3、测定层流管的摩擦阻力系数X。