loading流动状态 中国石油大学(华东)流体力学实验报告DOC
实验六、流动状态实验
一、实验目的
1．测定液体运动时的沿程水头损失（hf）及断面的平均流速(v)；
2．在双对数坐标上绘制流态（hf—v）曲线图，找出下临界点并计算临界雷诺数(Rec)的值。 二、实验装置
本室验的装置如图所示。本实验所用的设备有流态实验装置、量筒、秒表、温度计及粘温表。 在图1-6-1横线上正确填写实验装置各部分的名称
图1-6-1 流态实验装置
1. 稳压水箱 ；2. 进水管 ；3. 溢流管 ； 4. 实验管路 ；5. 压差计 ；6. 流量调压阀 ； 7. 回流管线 ；8. 实验台 ；9. 蓄水箱 ； 10. 抽水泵 ；11. 出水管
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三、实验原理 填空
1．液体在同一管道中流动，当速度不同时有层流、紊流两种流动状态。层流的特点是质点互不掺混，成线状流动。在紊流中流体的各质点相互掺混，有脉动现象。
不同的流态，其沿程水头损失与断面平均速度的关系也不相同。层流的沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比；紊流的沿程水头损失与断面平均速度的m次方成正比 (m= 1.75~2.0) 。层流与紊流之间存在一个过渡区，它的沿程水头损失与断面平均流速关系与层流、紊流的不同。
2．当稳压水箱一直保持溢流时，实验管路水平放置且管径不变，流体在管内的流动为稳定流，此种情况下v1=v2。那么从A点到B点的沿程水头损失为hf，可由能流量方程导出：
v12p2v22hf?(z1??)?(z2??)?2g?2g
pp?(z1?1)?(z2?2)?h1?h2??hp1??h1、h2分别是A点、B点的测压管水头，由压差计中的两个测压管读出。 3．雷诺数（Reynolds Number）判断流体流动状态。雷诺数的计算公式为：
Re?Dv?
D—圆管内径；v—断面平均速度；?—运动粘度系数
当Re?Rec（下临界雷诺数）为层流，Rec=2000~2320； 当Re?Rec?（上临界雷诺数）为紊流，Rec?=4000~12000之间。 四、实验要求
1．有关常数： 实验装置编号：No. 6
实验管内径：D= 1.0 cm； 水温：T= 16.6 ℃；
水的密度：?=0.998868g/cm3； 动力粘度系数：?= 1.09412 mPa?s； 运动粘度系数：?= 0.0109536 cm2/s。
2、以表1-6-1中的任意一组数据为例 ，写出计算实例（包含计算公式、数据及结果）。
（1 ）沿程水头损失：
22v1p2v2hf?(z1??)?(z2??)?2g?2gp1?(z1?p1?)?(z2?p2?)
?h1?h2?54.7?13.4?41.3cm
（2）运动粘度系数：
?=?g?1.09412?10?6?10000?0.0109536cm2/s
0.998868（3）流量：
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Q?VV1000=??82.644ml/s tt12.10（4）断面平均速度：
v?Q4Q4?82.644???105.2264cm/s A??d2?（5）雷诺数：
10?2?105.2254?10?2Re???9606.5
?0.0109536?10?4Dv3．实验数据记录处理见表1-6-1。
表1-6-1 流动状态实验数据记录处理表
次h1/c数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11111111112m 54.7 65.1 69.1 71.4 72.3 72.7 73.1 73.1 73.3 73.6 73.8 73.9 74 74 74.1 h2/cm 13.4 44.8 57.2 64.3 67.2 69.1 70.6 71.1 71.8 72.6 73 73.3 73.5 73.6 73.8 V/ml 1000 945 1000 945 970 790 770 785 735 725 550 565 470 375 375 t/s 12.10 17.15 24.5 30.81 38.19 35.19 38.22 39.9 43.66 57.65 54.09 73.78 71.04 68.19 88.25 Q/ml/s 82.6455.1040.8130.6725.3922.4420.1419.6716.8312.5710.167.6576.6155.4994.249 v/cm/s 105.270.1551.9639.0532.3328.5825.6525.0421.4316.0112.949.7508.4237.0015.410 hf/cm 41.3 20.3 11.9 7.1 5.1 3.6 2.5 2 1.5 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 Re 9606.6405.4744.3565.2952.2609.2341.2286.1956.1461.1181.890.1769.0639.2493.9
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