仪器设备与实验方法
建立并测量稳定循环流量。
分别测量沿程损失与弯头局部损失。
比较相对粗糙度对 λ 的影响。
读取 Δhf 与 Δhj。
作为局部阻力构件。
对照实测点与理论趋势。
测定直管达西沿程阻力系数 λ 与90°弯头局部阻力系数 ζ,分析它们与雷诺数和管壁粗糙度的关系。
压差计测得水头损失,结合流量与管径反算无量纲阻力系数。
实际流体受黏性与边界影响,机械能沿流向不断耗散。直管段损失用达西沿程阻力系数 λ 表示;弯头、阀门等局部构件的损失用局部阻力系数 ζ 表示。
A、B两测压点位于等径水平直管,压差水头即该长度内的沿程损失。
C位于右上弯头前的竖直管,D位于弯头后的水平管;采用与A–B相同的刚性充水测压管接入U形压差计,排气后读数经高程差和短直管沿程损失修正,得到弯头局部损失。
对于不可压缩牛顿流体在圆形直管内的定常充分发展层流,达西沿程阻力系数 λ 仅随Re变化,在该模型条件下与相对粗糙度无关。
采用Haaland近似式,湍流阻力同时受Re和相对粗糙度ε/d影响。
先分清沿程与局部测压段,再按稳定工况读取压差、计算并记录阻力系数。
建立并测量稳定循环流量。
分别测量沿程损失与弯头局部损失。
比较相对粗糙度对 λ 的影响。
读取 Δhf 与 Δhj。
作为局部阻力构件。
对照实测点与理论趋势。
选择管型并识别 A–B、C–D。
配合调节 μ 与开度,覆盖层流和湍流。
等待 Q、Δhf、Δhj 稳定。
同步读取 Q 与两组压差。
保存仪表读数,不提前揭示计算答案。
10组并覆盖流态和两种管型后完成任务。
有效记录必须水泵运行、压差稳定且“管型—μ—开度”组合不重复;至少完成10组,同时包含层流、湍流、光滑管和粗糙管。
选择试验管、启动水泵并调节阀门,待两只压差计稳定后记录数据。
红线为当前管型理论值,记录点随实验数据生成。
当前管型:光滑管记录点:0覆盖范围:—这里只保留学生可设定或由仪表直接读取的量;v、Re、λ、ζ 在报告生成后揭示。
| 工况 | 管型 | μ (Pa·s) | 阀门开度 | Q (L/s) | Δhf (cm) | Δhj (cm) | 操作 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 尚未记录数据。请先启动水泵并完成一个稳定工况。 | |||||||
选择题和计算题由系统逐项核对;曲线分析和工程反思由教师评分。
完成清单后生成学生待评报告;教师评价仅在平台教师端完成。