实验。四、管内流体流动阻力的测定。
2. 摩擦系数λ是哪两个量的函数。
3. 直管摩擦阻力系数随雷诺数的变化规律的影响因素有什么？
一。 实验目的。
1. 掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法，熟悉压差的测量方法；
2. 学习管路压头损失、管路阻力系数、管件阻力系数的测定方法，并通过实验了解它们变化的规律。加深对流体阻力基本理论的理解。
3. 学习掌握光滑直管和粗糙直管阻力系数λ的测定方法，并对两者粗糙度进行比较；
4. 测定突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ随雷诺数re变化关系；
5. 测量和估算某球阀和截止阀在一定流量下的阻力系数ξ与雷诺数re变化关系；
二。 实验任务。
1. 测定不同的流体流动状态下摩擦阻力系数λ（或局部阻力系数ζ）与雷诺数re之间的关系。
2. 在对数坐标纸上绘制λ（或ζ）与re的关系曲线。
三。 实验原理。
直管的摩擦阻力系数是雷诺数和管壁相对粗糙度的函数，即λ=f(re,ε/d)所以对一定的相对粗糙度而言λ与re才有一定的关系，λ随re的变化规律与流体流型有关。
流体以不同的流速在一定长度等直径的水平圆管内流动时，其管路阻力引起的能量损失为：
又因为湍流直管条件下摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系（范宁公式）
式中 hf ——直管阻力，j/kg；
l ——被测管长，m；
d ——被测管内径，m；
u ——平均流速，m/s；
——摩擦阻力系数。
整理（1—1），（1—2）两式得。
分析以上两式，当直管的l和d被确定之后，得知流体的温度，则流体的ρ和μ也是定值。
当流体流经管道局部（弯头、阀门、突然扩大等），不考虑直管段长度，方程变为以下形式：
称为局部阻力系数，它与流体流过的管件的几何形状及流体的re数有关，当re大到一定值后，ζ与re数无关，成为定值。
为了测定流体在上述不同条件下的流动阻力，进而确定其摩擦阻力系数的影响因素，实验中需要测量的物理量有流体流经水平直管或突然扩大管、球阀、截止阀等局部的压降δpf，流体在管道中的流速可通过测量体积流量求得，流体的密度ρ和粘度μ可通过测量流体温度算出；此外，还需要知道设备的参数，就可得到一系列的流量下管路的流体阻力引起的压强降δp与流速之间的关系，测定和计算一系列的λ和re值。
四。 实验装置及流程。
图1、流体阻力-离心泵联合实验流程。
1、水箱 2、离心泵 3、涡轮流量计 4、层流水槽 5、层流管 6、截止阀 7、球阀 8、光滑管 9、粗糙管 10、突扩管 11、孔板流量计 12、流量调节阀。
五、实验准备操作：
1． 离心泵的开启。
a) 开启总电源，使配电箱带电；打开配电箱上泵开关，使变频器带电。
b) 调节变频器为手动。在变频器通电后，按“p”键，当显示“r0000”时，按“△”或“▽”键找到参数“p0700”，再按“p”键，调节“△”或“▽”键将其参数值改为1（调成“自动”时该参数设置为“5”），按“p”键将新的设定值输入；再通过“△”或“▽”键找到参数“p1000”，用同样方法将其设置为“1”；按“fn”键返回到“r0000”，再按“p”键退出。
c) 流量调节阀和双泵并联阀门处于关闭状态。手动按下变频器控制面板上“绿色按钮”启动水泵，再按“△”或“▽”键改变电源频率，使其示数为“50.00”，完成离心泵启动。
2． 管路排气。
a) 主管路排气。开启各条主管路阀门，打开流量调节阀，持续10-30秒，看到水槽管路中有循环水流出时即可关闭流量调节阀门，完成主管路排气。
b) 成对开启各个管路两侧阀门，再开启主管路压差计上的排气阀，看到透明管路中气体被排空后即完成该管路排气。
五。 实验步骤。
1． 启动离心泵，打开被测管线上的开关阀及面板上与其相应的压力切换阀，关闭其他的开关阀和切换阀，保证测压点一一对应。
2． 分别测量粗糙管、光滑管、突放管、球阀、截止阀、涡轮流量计的摩擦阻力。
a) 打开待测管路传感器两侧阀门，排净气体后关闭，检查压差是否已回零；若压差可稳定在0附近的一个较小值，则可视该点为压差零点，若压差示数不稳定或偏离0点较远，则需重新排气。
b) 从小到大改变流量，记录实验数据。读取数据时，应注意稳定后再读数。测定直管摩擦阻力时，充分利用面板量程测取10组数据，测定突然扩大管、球阀、截止阀的局部阻力时各测取3组数据。
3． 测完一根管的数据后，应将流量调节阀关闭，重新检查压差，回零时才能更换另一条管路，否则全部数据无效。同时要了解各种阀门的特点，学会阀门的使用，注意阀门的切换，同时要关严，防止内漏。
4． 实验结束后，关闭流量调节阀门、按变频器控制面板上“红色按钮”停泵，关闭配电箱上泵开关和总电源开关。
六。 实验数据记录及处理：
1. 测量并记录实验基本参数：
l光滑管=d光滑管=
l粗糙管=d粗糙管=
d突扩管，小=
d突扩管，大=
l突扩管，小=
l突扩管，大=
d截止阀： =
d球阀： =
2.实验数据记录**。
光滑管。粗糙管。
突扩管：说明：此处测得突扩管压降为p2-p1,其它为p1-p2。
球阀： 截止阀：
实验报告要求：
1. 包含实验名称、完成时间、同组人姓名等。
2. 书面回答预习问题。
3. 包含完整的实验目的、原理、步骤等基本信息。
4. 附加教师签字的原始实验数据记录。
5. 包含数据处理过程和至少一组的数据处理详细步骤。
6. 最终处理结果用电子**或坐标纸绘制成曲线，并按照绘图标准要求附加标注坐标轴尺寸、单位、图注等信息。
7. 有结果分析和误差**讨论。
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