流体流动阻力的测定实验报告

3. 打开总电源和仪表开关，启动水泵至自动档，待电机转动平稳后，把出口阀开到最大。

4. 排气：选择实验管路，把对应的进口阀，引压阀和差压变送器8的两个阀门打开，并在出口阀最大开度下，保持全流量流动5min左右，直至连接差压变送器的透明管路内气泡为止。

5. 关闭差压变送器8的两个阀门，在计算机监控界面点击该对应管路，则差压变送器开始检测该管路压差。

6. 流量调节：手动状态，调节流量，让流量从1~5m3/h范围内变化，建议每次实验变化~m3/h。每次改变流量，待流动达到稳定后，记下对应的压差值，温度，流量。

7. 依次选择光滑管、粗糙管以及局部阻力管路进行测量，数据测量完毕，关闭所有阀门，关闭水泵和仪表电源。。 五、实验数据记录与处理 1．原始数据记录。 (1)光滑管数据记录

序号 流量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ????/?? 压差?????? 温度℃ (2) 粗糙管数据记录

序号 流量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ????/?? 压差 ?????? 温度℃ (3) 局部阻力测量数据记录

类型 序号 流量半开 1 2 全开 1 2 ????/?? 压差?????? 温度℃ 2．根据粗糙管实验结果，在双对数坐标纸上标绘出??~????曲线，对照化工原理教材上有关曲线图，即可估算出该管的相对粗糙度和绝对粗糙度。 经计算知在实验测量过程中，平均温度值为20.2℃，查表后由内插法计算可知在此温度下，??=998.2????/??3；??=1.005×10?3Pa?s。 欲测定λ，需确定??、??，测定?????、??、??、??等参数。粗糙管中，管径??=0.021 ??，测压点间距离??=1.00 ??。根据公式：

????????2?????????=，????=，λ= 22??900??????????对数据经计算后有：

序号 流量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ????/?? 压差 ?????? ??(??/??) Re ?? lnRe lnλ 83472 77283 71930 65239 60555 53696 48678 43660 38474 33790 27099 20408 ?????4000 ，因此判断在管内流体流动方式为湍流。

做出??~????曲线如下图所示，根据教材有关图线，查表知相对粗糙度

??/??=0.002，可计算得绝对粗糙度??=0.042????。

另外，从图线可以看出，随????的不断增大，??逐渐减小。

摩擦系数??~????曲线

3. 根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计算其误差。

经计算知在实验测量过程中，平均温度值为19.8℃，查表后由内插法计算可知在此温度下，??=998.2????/??3；??=1.005×10?3Pa?s。

对数据进行与粗糙管相同方法的计算，并根据Blasius方程计算在Re条件下的??理论值，计算实验值与理论值的相对误差（相对误差公式为

λ理论值?λ实验值

λ理论值

×100%）。计算结果如下表所示：

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 序号 流量1 2 ??3/?? 压差 ?????? ??(?? /??) Re λ lnRe lnλ λ理论 相对误差 83639 % 77617 % 72097 % 65406 % 60722 % 54031 % 48678 % 43827 % 38809 % 34125 % 27266 % 20575 %

分别对实验值和理论值做??~????曲线如下图所示