实验序号 温度，Τ/℃ 密度，ρ/kgm-3 静压头 PA/?g,mmH2O PB/?g,mmH2O PC/?g,mmH2O pA,Pa 压强 pB,Pa pC,Pa u2A/2g,mmH2O 动压头u2B/2g,mmH2O 2uC/2g,mmH2O 验证流动流体的机械能恒算方程： 六、思考题
1、为什么实验前一定要将实验导管和测压管中的空气泡排除干净？ 2、当流体在导管内作定态流动各种形式能量的转化关系？
UA，m·s-1 流速 UB，m·s-1 UC，m·s-1 损失压头Hf(1-A)，mmH2O Hf(1-B)，mmH2O Hf(1-C)，mmH2O
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实验三、管道流体阻力实验
实验学时：3 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的
本实验以水为流体，测定流体流过直管时的摩擦阻力，并确定摩擦系数与雷诺准数之间的关系。通过实验，不仅可学习流体流量的测定方法，流体阻力的测定方法，而且学习了流量计的使用和校验方法，还有助于巩固所学理论知识。 二、实验内容
1、识别组成管路的各种管件，并了解其作用；
2、熟悉测定流体流经直管和管件时能量损失的实验组织方法； 3、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管的局部阻力系数ξ； 4、测定流体流过直管的λ和Re的关系。 三、实验原理、方法和手段
直管阻力摩擦系数λ的测定
流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：
hf??pf?p1?p2lu2??d2
??2d?pf??则直管阻力摩擦系数可写成：
Re??lu2
du?雷诺准数Re的定义是：
?
层流时：
??64Re
湍流时：λ是雷诺准数Re和相对粗糙度（ε/d）的函数。 完全湍流时：λ只是相对粗糙度（ε/d）的函数。 上式中
d ：直管内径，m；
?pf：流体在l米直管内流动时由于流动阻力而产生的压降，Pa；
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hf：单位质量流体流经l米直管时产生的流动阻力，J/kg；
ρ ：流体密度，kg/m3； l ：直管长度，m；
u ：流体在管内流动的平均流速，m/s； μ ：流体粘度，Pa·s。
其中l、d为装置参数 ， ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得， u通过测定流体流量，再由管径计算得到。本装置采用涡轮流量计测流量V（m3/h），则
u?V900?d2
Δpf采用倒置U型管液柱压差计和差压变送器测量。
局部阻力系数? 的测定
根据阻力系数法，流体通过某一管件或阀门时的机械能损失可表示为流体在管内流动时平均动能的某一倍数，即：
u2h?f????2 ??故 式中
?p?f2?p?f?u2
? ：局部阻力系数，无因次；
?p?f ：局部阻力引起的压降，Pa（本装置中，所测得的压降应扣除两测压口
间直管段的压降后才是闸阀局部阻力引起的压降，直管段的压降由直管阻力实验结果求取）。
四、实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采用“以学生自主训练为主的开放模式组织教学”。 五、实验条件
仪器：管路流体阻力实验仪、量筒（2000ml）； 试剂：蒸馏水（或软水）、红墨水。 六、实验步骤
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本实验装置选择几种较为典型的管子、管件、阀门和流量计组合而成一条管路系统；动力工作系统由泵、阀门和高位水槽控制运行；测量系统由旋塞、胶管、倒置U形管水柱压差计和U形管汞柱压差计组成。
管路流体阻力实验装置
1、低位贮水槽；2、循环水泵；3、光滑试验管；4、粗糙试验管5、扩大与缩小试验管；6、孔板流量计；7、旋塞；8、U形汞柱压差计；9、转换阀组；10、倒置U形汞柱压
差计；11、高位稳压水槽；V-1、泵出口阀；V-2、V-3玻璃旋塞
（一）实验前准备工作
1、先将水灌满循环水槽，关闭试验导管入口调节阀，再启动水泵，待泵运转正常后，先将试验导管中旋塞阀全部打开，关闭转换阀组的全部旋塞，然后缓慢开启试验导管的入口调节阀，当水流满整个试验导管，并在高位排气水槽有溢流水排出时，关闭调节阀，停泵。
2、开启离心泵，进行管路系统的排气，进行压差计测压装置U形管压差计或倒U形管压差计的排气。
3、调节倒置U形管压差计的水柱高度，让压差计高度居于中间，为了便于观察，可在压差计顶部放空处滴几滴红墨水。
4、在高位排气水槽放一温度计，测量水温。 5、实验前对孔板流量计标定。 （二）实验测定
1、先检查试验导管旋塞是否置于全开，其余测试旋塞和实验系统入口调节阀是否全部关闭，检查完启动循环水泵。
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2、泵运转正常时，缓慢开启调节阀调节流量，流量大小有孔板流量计显示。 3、待流量稳定以后，将转换阀组中与需要测定管路相连的一组旋塞置于全开位置，这是测压口与倒置U型管相连，可记录压强降。当改换测试部位时，只需将转换阀组有一组旋塞转换为另一组旋塞。
4、改变流量，重复上述操作，测得各实验导管中不同流速下的压强降。 5、每测一组流量与压强降数据，同时记录水温。 （三）实验注意事项
1、实验前将系统内存留的气泡排除干净，否则达不到预期效果。 2、实验装置不用时，尤其冬季，将管路系统和水槽内水排放干净。
（四）实验记录
1、实验基本参数
试验导管内径： d= mm;试验导管测试段长度：L= mm；粗糙管的粗糙度：ε= mm ; 管的粗糙度：ε/d= ;孔板流量计的孔径：d0= mm；旋塞的孔径dv= mm。
2、流量标定曲线 3、实验数据 实验序号 孔板流量计压差计读数 R/mmHg 水的流量 Vs/m3s-1 水的温度 T/℃ 水的密度 ρ/kg·m-1 水的粘度 μ/Pa·s 光滑管压头损失 Hf1/mmH2O 粗糙管压头损失 Hf2/mmH2O 旋塞压头损失（全开） Hf1ˊmmH2O 孔板流量计压头损失Hˊˊf1 mmH2O 4、数据整理 实验序号 水的流速 u/ms-1
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