沿程阻力损失测定实验.pdf

第十章 流体力学实验 10.6 沿程阻力损失测定实验 主讲人：程明明 滨州学院 实验目的  学会管道沿程水头损失系数λ的测定方法；  掌握圆管层流和紊流的沿程损失随平均 流速变化的规律，绘制曲线；  将实测得到的结果与莫迪图作对比分析； 实验装置 压差板 稳压水箱 实验管 计量水箱 供水箱 回水管 图1 实验装置流程图 ⚫ 实验台主要由两根不同的实验管路组成。实验管中间L长度的两断面上设有测 压孔，可用压差板测出管路实验长度L上的沿程损失；管路的流量测量采用体 积法测量。 实验原理 ⚫ 流体流动中为克服摩擦阻力而损耗的能量称为沿程损失。此阻力主要是流体与 管壁及流体本身的内部摩擦组成。沿程阻力损失与长度、粗糙度及流速的平方 成正比，而与管径成反比，通常采用达西一维斯巴赫公式计算： L v 2 h  f d 2g ⚫ 其中：λ为沿程水头损失系数；L为上下游量测断面之间的管段长度；d为管道 直径； 为断面平均流速。若在实验中测得沿程阻力损失和断面平均流速，则 可直接得到沿程水头损失系数。 实验原理 ⚫ 对于通过直径不变的圆管的恒定水流，沿程水头损失为 2 2 hf (z1 + p1 + v 1 ) - (z2 + p2 + v 2 ) g 2g g 2g p1 p 2 − h g g ⚫ 其值为上下游量测断面的压差计读数。 ⚫ 因此，沿程水头损失系数为： h  L v 2  d 2g ⚫ 若在实验中测得△h和断面平均流速，则可直接得到沿程水头损失系数。 实验原理 D ◼ 试验时，流速自小变大，试验点都落在与横坐标轴成 lg hf 增 45 °的斜直线OB上，这说明层流的沿程水头损失与流 大 速的一次方成正比;