化工原理实验报告流体流动阻力的测定
化工大学
实验报告
课程名称：班级：学号：
化工原理实验化工0602
200611048
实验日期：20081029姓名：同组人：
流体流动阻力的测定
摘要
测定层流状态下直管段的摩擦阻力系数（光滑管、粗糙管和层流管）。测定湍流状态不同（εd）条件下直管段的摩擦阻力系数（突然扩大管）。测定湍流状态下管道局部的阻力系数的局部阻力损失。本次实验数据的处理与图形的拟合利用Matlab完成。
关键词流体流动阻力雷诺数阻力系数实验数据Matlab
一、实验目的1、掌握直管摩擦阻力系数的测量的一般方法；2、测定直管的摩擦阻力系数λ以及突扩管的局部阻力系数ζ；3、测定层流管的摩擦阻力4、验证湍流区内λ、Re和相对粗糙度的函数关系
5、将所得光滑管的Re方程与Blasius方程相比较。
二、实验原理不可压缩流体（如水），在圆形直管中作稳定流动时，由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大和弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然发生变化，产生局部阻力。影响流体流动阻力的因素较多，在工程研究中，利用因次分析法简化实验，引入无因此数群
Redu
雷诺数：


相对粗糙度：d
l
管路长径比：d
可导出：
plReu2
d
d2
这样，可通过实验方法直接测定直管摩擦阻力系数与压头损失之间的关系：
1
f化工原理实验报告流体流动阻力的测定
Hf

p
lu2d2
因此，通过改变流体的流速可测定出不同Re下的摩擦阻力系数，即可得出一定相对粗糙度的管
子的λRe关系。
在湍流区内，λf（Re，εd），对于光滑管大量实验证明，当Re在3×103至105的范围
内，λ与Re的关系遵循Blasius关系式，即：
03163Re025
对于层流时的摩擦阻力系数，由哈根泊谡叶公式和范宁公式，对比可得：
64Re
局部阻力：
三、装置和流程
H
f


u22
Jkg
图1流体阻力实验装置流程图
1．水箱2．离心泵3．孔板流量计4．管路切换阀
5．测量管路
6．稳流罐7．流量调节阀
四、操作步骤1、启动水泵，打开光滑管路的开关阀及压降的切换阀，关闭其它管路的开关阀和切换阀；2、排尽体系空气，使流体在管中连续流动。检验空气是否排尽的方法是看当流量为零时候U形
压差计的两液面是否水平；3、调节倒U型压差计阀门1、2、3、4、5的开关，使引压管线内流体连续、液柱等高；4、打开流量调节阀，由大到小改变10次流量（Re＞4000）记录光滑管压降、孔板压降数据；
mi
5、完成10组数据测量后，验证其中两组数据，确保无误后，关r