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上海标普-工程流体力学沿程阻力实验指导书
文章导读:上海标普-工程流体力学沿程阻力实验指导书
沿程阻力实验

一、实验目的

1、加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律。

2、掌握管道沿程阻力系数的量测技术。

3、将测得的-关系值与莫迪图对比,分析其合理性,进一步提高实验结果分析能力。

二、实验设备

 


1、自动水泵与稳压器

西循环高压恒定全自动供水器1由离心泵、自动压力开关、气-水压力罐式稳压器等组成。压力超高时能自动停机,过低时能自动开机。为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响,离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐,经稳压后再送向实验管道。

2、旁通管与旁通阀

由于本实验装置所采用水泵的特性,在供小流量有可能时开时停,从而造成供水压力的较大波动。为了避免这种情况出现,供水器设有与蓄水箱直通的旁路管,通过分流可使水泵持续稳定运行。旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门,即旁通阀,实验流量随旁通阀开度减小(分流量减小)而增大。实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。

3、水封面

为了简化排气,并防止实验中进气,在测点与压力传感器之间装有水封器,并由连通管连接。水封器由2只充水(不满顶)的密封立筒构成。

4、电测仪

由压力传感器和主机两部分组成。以由连通管将其接入测点,图2。压差读数(以厘米水柱为单位)通过主机显示。

 

 

三、实验步骤

1、检查蓄水箱,水位是否够高,否则予以补水。

2、全开阀12,打开供水阀11,接通电源,水泵自动开启供水。

3、关闭旁通阀12,全开供水阀11和出水阀10,对实验管道充水排气。

4、关闭阀10/开启阀12/松开(水压差计连通管)止水夹/开启阀11(待测管升至一定高度,再按下列步序适当降低,以保证有足够的量程)/旋开倒U型管旋钮F1/全开阀11/待倒U型管齐水位降至测尺标值10CM左右拧紧F1,这样,水差压计调好待用。

5、关闭阀10/开启阀11/打开排气旋钮F4、F5/待旋孔溢水再拧紧,表示压力传感器及其连通管充水排气调好。

6、关闭阀10/全开阀11/检查水压差计两测管中水位平否?若水位相平,则整个量测系统调通,否则按上述步骤重新排气。

7、实验量测

(1)调节流量实验可按流量由小到大依次进行:微开阀10(阀12已全开),使流量逐次增大,其增量,在流量较小时,用水压差计水柱差Δh控制,每次增量可取Δh=4~6mm(初次小些)。大流量通过渐关旁通阀,调大压差量测改用电测,相应取Δh=o.4m和2.0m。

注意:

◎当换用电测时,务必夹紧水压差计连通管。

◎流量每调一次,均需稳定2~3分钟,流量愈小,稳定时间愈长。

◎每次测流时段不少于8~10秒(流量大可短些)

◎要求变更流量不少于10次。

(2)依次测定总压计测管及电测仪读数、相应流量和水温。

(3)关闭阀10,检查Δh=0与否,否则表明水压差计已进气,需重做实验。最后关闭阀11,切断电源。

四、基本原理及计算公式

由达西公式

另由能量方程对水平等直径圆管可得

式中: d ——圆管直径

L ——量测段长度

——量测段沿程水头损失

Q ——体积流量cm3/s由求得。

五、试验结果及要求

1、有关常数

圆管直径 d=0.685cm。量测段长度L=85。水温t=℃

2、整理记录,计算表见表1

3、绘图分析绘制曲线,并确定指数关系值M的大小。在厘米纸上(12×12cm)以为横坐标,以为纵坐标,点绘所测的曲线,根据具体情况连成一段或几段直线。求厘米纸直线的斜率。

将从图上求得的M值与已知各流区的m值(即层流m=1,光滑管流区m=1.75,粗糙管紊流m=2.0 ,紊流过渡区1.75<m<2.0)进行比较,确定流区。

 

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、本次实验结果与莫迪图吻合与否?试分析其原因。

 

更新日期:2015-05-09 10:42:43  浏览次数:741次  作者:admin  【打印此页】  【关闭】  【返回上一页
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