一、實驗目的
1.加深了解圓管層流和紊流的沿程阻力損失變化的規律,繪制
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~
![](/uploads/allimg/180404/1-1P404204205561.gif)
曲線。
2.掌握管道沿程阻力系數的測定和應用氣—水壓差計及電測儀測量壓差的方法。
3.將測得的
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~
![](/uploads/allimg/180404/1-1P40420423S37.gif)
關系值與莫迪圖對比,進一步提高實驗成果分析能力。
二、實驗裝置
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1.水箱(內置潛水泵) 2.供水管 3.電器插座 4.溢流回水管 5. 整流柵 6. 溢流板7.水箱 8. 測壓嘴 9.實驗管道 10.差壓計 11.調節閥門 12.調整及計量水箱 13.量桶(自備) 14.回水管 15.實驗桌
三、實驗原理
管道沿程阻力由達西公式
得
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對于水平等直徑圓管可得
![](/uploads/allimg/180404/1-1P40420452HD.gif)
=h2-h1
hf-mmH2O
四、實驗步驟
1.實驗準備
●檢查實驗裝置,連接好實驗設備。
●開啟所有閥門,包括進水閥、旁通閥、流量調節閥。
●打開水泵防塵罩,接通電源。
●排氣。測壓架端軟管排氣,傳感器端軟管排氣
●關閉流量調節閥,觀察測壓架內兩水柱是否齊平,如果不平,找出原因并排除;如果齊平,實驗準備完成,開始實驗。
2.層流實驗
●全開進水閥, 微開流量調節閥,當實驗管道兩點壓差小于2cm(夏天)~3cm(冬天)時,管道內呈層流狀態,待壓力穩定,用體積法測定流量,同時測量水溫、測壓管內壓差。
●改變流量3~4次,重復上述步驟。其中第一次實驗壓差
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=0.5~0.8cm,逐次增加
![](/uploads/allimg/180404/1-1P404204551303.gif)
=0.3~0.5cm。
3.紊流實驗
●關閉流量調節閥,將電測儀讀數(即管道兩測點壓差)調零。
●夾緊測壓架兩端夾子,防止水流經測壓架。
●全開流量調節閥、進水閥,適當關小旁通閥開度,增大實驗管道內流量,待流量穩定之后,用重量法測定流量,同時測量水溫、記錄讀數(即兩測點壓差)。
●改變流量5~6次,重復上述步驟。其中第一次實驗壓差 =50~100cm,逐次增加 =100~150cm,直至流量最大。
4.實驗完成,打開所有閥門,關閉電源。
五、實驗要求
1.有關常數______________ 實驗臺號No. _______
圓管直徑
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_______ cm 測量段長度
![](/uploads/allimg/180404/1-1P404205254F6.gif)
常數 =
![](/uploads/allimg/180404/1-1P4042051363c.gif)
_______
![](/uploads/allimg/180404/1-1P404205239E3.gif)
2.實驗記錄及計算表
3.繪圖分析
根據實驗數據成果分別繪制
![](/uploads/allimg/180404/1-1P40420415C02.gif)
~
![](/uploads/allimg/180404/1-1P404204205561.gif)
曲線,并確定指數關系值的大小。在厘米紙
上以
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為橫坐標,以
![](/uploads/allimg/180404/1-1P40420415C02.gif)
為縱坐標,點繪所測的
![](/uploads/allimg/180404/1-1P40420415C02.gif)
~
![](/uploads/allimg/180404/1-1P404204205561.gif)
關系曲線,根據具體情況連成一段或幾段直線,求厘米紙上直線的斜率
![](/uploads/allimg/180404/1-1P40421021TU.gif)
。
將從圖上求得的m值與已知各流區的m值(即層流m=1,光滑管流區m=1.75,紊流過渡區1.75<m<2.0,粗糙管紊流區m=2.0)進行比較,確定流區。
六、實驗分析與討論
1.本實驗中,沿程阻力損失就是壓差計的壓差,如果管道有一定的傾角,壓差計的壓差是否還是沿程阻力損失?為什么?
2.根據實測 值判斷本實驗的流區。
3.管道的當量粗糙度如何測得?