流体流动阻力的测定实验报告

读图可知，受某些因素影响，本次实验测得的摩擦系数比理论值偏小，但实验值与理论值都随Re的增大而逐渐减小。另外，通过数据也可看出，随Re的增大，相对误差逐渐减小。 4. 闸阀在不同开度时的阻力系数ξ。

在实验条件下，平均温度为21℃，查表后由内插法得??=998.4????/??3。 对于一段管路来说，其总阻力损失应为直管的摩擦阻力损失与管件的局部阻力之和。计算式为：????′=

????2(????+ξ)2=

?????′??，因此

2?????′??ξ=??? 2??????其中，由光滑管测量数据可知，流量为??3/??时，其??=0.0211；流量为??3/??时，其??=0.0233；??=

??。分别带入上述公式，可得到在900????2不同开度下阀门的局部阻力系数ξ如下表所示

类型 序号 流量Q(??3/??) 压差?????? ??(??/??) 半开 1 2 1 全开 2 ξ

计算得半开时，阀门的局部阻力系数ξ平均值为，全开时为。查教材表

可知，闸阀在半开时的局部阻力系数理论值为，全开时为。因此半开时的相对误差为%，全开时的相对误差为%。 六、实验结果评价与分析

1. 在粗糙管实验中，测得的数据及曲线趋势与理论曲线比较吻合，但求出的相对粗糙度（）小于教材附表中查得同种材质的标准绝对粗糙度（），

分析其原因可能是：

（1）所用粗糙管在长期使用后粗糙度降低。

（2）测量过程中所测压差值小于实际值，或流量的测定偏小，导致λ值偏小。

（3）所使用的水已经在蓄水池中存放多时，且并不纯净，不能保证其粘度、密度等参数与理想状态相同。

2. 由光滑管的误差计算可以看出，随Re的增大，相对误差逐渐减小。说明随流体流速的增加，其他因素的影响逐渐变小，测得的摩擦系数越来越接近于理论值。

3．由局部阻力系数的测定结果可知，流体流速的变化对相同开度的闸阀下测得的局部阻力系数影响不大。从而可知局部阻力系数在实验条件变化下变化较小。

4．实验中的误差分析：

（1）调解仪器状态时仪器无法处于完全稳定的状态，读数不准确。 （2）在读取数据时，由于流动过程本身有一定的脉动性，压差不能保持稳定，有上下波动的情况，压差计的数据不断变化，读取的数据是一个范围内的平均值，不稳定，影响结果。

（3）在实验过程中，由于液体流动和管壁有摩擦，会产生热量导致温度变化，且该变化在管道中各部也不完全相同，属分布参数，而温度变送器仅检测所在点温度，不具有完全代表性。而我们在数据处理时，仅能取温度平均值来查相关参数，造成一定误差。 七、思考题

1. 以水为工作流体所测得λ?Re关系能否适用于其他种类的牛顿型流体请说明原因。

答：不能。因为其他牛顿型流体的物理性质，如密度、粘度等与水不同，而λ、Re与密度、粘度等都有关，所以不能适用于其他流体。

2. 如果要增加雷诺数的范围，可采取哪些措施

答：可以更改流体的温度、粘度，更改管径，来增加雷诺数的范围。

3. 测出的直管摩擦阻力与直管的放置状态有关吗请说明原因。 答：三种情况下的管径和管长是相同的，根据伯努利方程推出直管摩擦阻力hf=

?pfρ

，而R1=R2=R3因此测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态无关。

4. 离心泵启动前，出口阀处于什么状态为什么关闭离心泵时，出口阀处于什么状态为什么

答：离心泵启动前，出口阀应处于关闭状态。这样做的原因是使泵在最小功率下启动。关闭离心泵时，也应关闭出口阀，原因是防止泵停止工作时管道水突然倒流。