实验一管路沿程阻力测定
一、实验目的
1、2、掌握流体流经管道时沿程阻力损失的测定方法。测定流体经过直管时的摩擦阻力，确定摩擦系数λ与Re的关系。3、4、测定流体流过管件时的局部阻力，并求出阻力系数ξ。学会压差计和流量计的使用
二、实验原理
流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免的会引起压强损耗。这种损耗包括流体流经直管的沿程阻力以及流体流动方向的改变或因管子大小、形状的改变所引起的局部阻力。1、沿程阻力流体在水平均匀管道中流动时，由截面1到截面2，阻力损失表现为压强降低：hfp1p2
ρ
湍流流动时，影响阻力损失的因素十分复杂。为减少工作量，扩大实验结果的应用范围，可以采用因次分析法将各个变量综合成准数关系式。影响阻力损失的因素有：1）2）3）流体性质：密度ρ，粘度；管路的几何尺寸：管径d，管长l，管壁粗糙度ε；流动条件：流速u。
变量关系可以表示为：pfd，l，，ρ，u，ε
f组合成如下的无因次式：
duρlεp2，，；ddρu
p
ρεu引入：λRe，d2
2

2lεuRe，；dd2
则上式变为：hf
p
ρ
λ
lu2d2
上式中：λ称为直管摩擦系数，滞留时，λ64Re；湍流时，λ与
Re的关系受管壁粗糙度的影响，需由实验测得。
根据伯努利方程可知，流体流过的沿程阻力损失，可直接得出所测得的液柱压差计度数Rm算出：pRρ指ρ水g其中：ρ指压差计中指示剂的密度。本实验中以水银作为指示剂，另一种流体为水。2局部阻力局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。1）当量长度法
流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成的损失，相当于流体流过与其具有相同管径的若干米长度的直管阻力损失，这直管长度称为当量长度，用符号le表示。计算时，可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算，则流体在管路中流动时总阻力损失∑hf为：
l∑le∑hfλdu22
2）
阻力系数法
f流体经过某一管件或阀门的阻力损失用流体在管路中的动能系数hp表示：hpξ式中：
ξ局部阻力系数，无因次；
u22
u在小截面管中流体的平均速度。
三、实验装置流程
1．本实验装置及设备主要参数：被测原件：镀锌水管，管长20m，管径（公称直径）0021m；闸阀D341测量仪表：U形压差计（水银指示液）；流量计（r