沿程阻力系数测定实验指导书.doc

沿程阻力系数测定实验台 实 验 指 导 书 深圳大学土木工程学院 2011.05 沿程阻力系数测定实验台（LYC—03） 实验指导书 一、实验目的 1、测定流体在等直圆中流动不同雷诺数Re时的沿程阻力系数(，并确定它们之间的关系。 2、了解流体在道中流动时能量损失的测量计算方法。 二、实验原理 流体在管道中流动时，由于流体的粘性作用产生阻力，阻力表现为流体的能量损失。当对L长度两断面列能量方程式时，可以求得L长度上的沿程水头损失： 实验测得△h（=h?）,再测量出流体的流量Q，并计算出管道断面的平均流速V，即可求得沿程阻力系数(： 式中：d — 试验管内径 [m]2 g — 重力加速度 [m/s] 三、实验装置（见图1） 实验台主要由二根不同的实验管路组成。每根管子中间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。 利用水泵将储水箱中的水打入试验管路，经稳流箱稳定水流，再通过出水阀门控制出水流量。通过计量水箱返回储水箱。 四、实验操作 1、实验前的准备 （1）熟悉实验装置的结构及其流程。 （2）启动水泵，调整上水阀，使稳压水箱有适量溢流，并排除压差板上测压玻璃管中的空气，移动滑尺，即可读取数据。 （3）测试水温。 2、测录数据 （1）调节出水阀门，使压差计的压差指示△h约为20㎜左右，以这个压差为第一个试验点，并记录相应的水流流量Q。 （2）逐次开大出水阀门的开度，测读相应的压差值△h?和流量Q。建议做6～10个测试点直到压差达到接近最高高度为止。 （3）本实验台可以进行不同粗细管道二组实验的测试，试验方法同上。 五、实验数据处理 实验测试数据和计算结果可填入下表： d= ㎜ L= ㎜ 水温= ℃ 次 序 h1 （mmHg） h2 （mmHg） h （mmHg） W （m3） T （s） Q （m3/s） V （m/s） ( Rc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 式中：△h — 应换算成水柱高[mmH2O] V — 可查表或从水的粘温曲线上求得 最后，可根据测算的Re和(值在双对数坐标纸上标绘出两者的关系点及其关系曲线；并可与教材上的图线相比较。 六、实验分析与讨论 1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失?如实验管道安装成倾斜，是否影响实验结果? 2．据实测m值判别本实验的流区。 3. 实际工程中钢管中的流动，大多为光滑紊流或紊流过渡区，而水电站泄洪洞的流动．大多为紊流阻力平方区，其原因何在? 4．管道的当量粗糙度如何测得? 5．本次实验结果与莫迪图吻合与否?试分析其原因。 3