中国石油大学+局部阻力Word格式文档下载.docx
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2、突然缩小实验管段:
采用四点法计算,下式中点为突缩点,由换算得出,由换算得出:
经验:
四、实验要求
1、有关常数 实验台号No、_＿2____
实验管径:
＿0、8６＿＿；
_2、０2__;
_0、97＿_
实验管段长度：
１2;
24；
１2 ；
６；
6；
6;
局部阻力系数：
＿0、６7__, _0、38__。
2、实验数据记录计算结果如表1-８-１与表1-8-２所示。
表1－８-1 局部阻力实验记录表
次序
流 量
测压管读数
1
2
3
4
5
６
１
13５0
13、8１
９7、76
16、4
２０、３
19、9
19、8
6、３
3、６
1２90
1５、８2
81、54
21、６
2４、５
24、2
24、1
1４、3
1２、3
１3７０
１８、22
7５、19
2６、5
２6、3
２6、2
17、９
16、2
13０0
20、１3
64、58
27、0
２８、８
28、7
28、６
２2、5
21、3
1140
23、６6
48、18
3１、0
31、8
３1、7
３1、７
28、2
２７、５
6
７８０
20、63
3７、81
３2、７
33、3
３３、２
３3、２
31、1
3０、8
7
450
20、９4
21、４9
34、7
3４、９
34、９
３4、8
34、1
３３、9
8
280
57、72
4、85
35、6
3５、6
35、７
３５、6
35、5
３5、5
表1-8-2局部阻力实验计算表
阻力
形式
前断面
后断面
突
然
扩
大
9７、７６
14、4７
30、87
0、４７５
２0、77５
９、８95
0、６8
0、67
８1、54
1０、０6
３１、66
0、3３1
24、831
６、6７９
0、６6
0、6７
7５、１９
8、5６
32、76
0、281
26、78１
５、879
０、69
４
6、３1
33、31
0、2０7
29、０07
４、253
0、６７
0、６7
3、51
34、51
0、1１5
3１、915
２、54５
0、73
2、16
３4、８6
0、071
3３、371
1、4３9
０、67
2１、49
0、70
3５、４
0、023
3４、９23
0、４７7
０、6８
4、８5
0、04
35、64
0、0０1
35、60１
０、039
0、９8
缩
小
9７、76
0、47５
2０、275
8、938
15、２3８
2、2８7
0、26
０、38
２
0、331
２４、４31
6、218
2０、5１8
1、863
0、30
0、38
３
７5、１9
0、28１
26、481
5、2８7
23、187
1、5４4
0、2９
０、３8
0、207
28、807
3、9０0
2６、4
1、157
５
4８、18
0、115
31、8１５
２、１71
30、３71
0、7４4
０、34
0、３8
37、８1
０、071
33、271
１、337
32、437
０、5３4
0、40
７
21、４９
０、023
３4、8２3
0、43２
３４、532
0、０４1
０、09
４、85
0、001
３5、６01
0、022
35、5２2
0、029
1、32
3、把所测局部阻力系数与理论或经验值进行比较分析。
由上表可得,无论就就是突扩段还就就是突缩段都存在实验误差。
因为实际操作就就是一次实验测得得结果,其结果随实验得操作人员,实验仪器,流体流量等不同而存在误差。
故，实测局部阻力系数与理论局部阻力系数之间存在误差。
但就就是整体来瞧,突扩段得误差还就就是小于突缩段得误差。
原因为：
由式及ζ＝ｆ（ｄ１/d２）表明影响局部阻力损失得因素就就是ｖ与d１/d2。
其中：
突扩:
突缩:
于就就是有Ｋ=ζｓ/ζe=0、５/（1+A1/A2）
分析可知,当A1/A2＜０、5或d1/ｄ2<
0、７07时，突然扩大得局部阻力系数比相应得突然收缩得要大；
当A1/Ａ2=0、5或d1/ｄ2=0、707时,突然扩大得局部阻力系数与相应得突然收缩得相等;
而当A1/A2>
0、5或ｄ1/d２>
0、707时，突然扩大得局部阻力系数比相应得突然收缩得要小。
五、实验步骤
1、测记实验有关常数。
2、打开电子调速器开关，使恒压水箱充水，排除实验管道中得滞留气体。
待水箱溢流后，检查泄水阀全关时，各测压管液面就就是否齐平，若不平,则需排气调平。
3、打开泄水阀至最大开度,待流量稳定后，测记测压管读数,同时用体积法测记流量。
4、改变泄水阀开度3~４次,分别测记测压管读数及流量。
5、实验完成后关闭泄水阀，检查测压管液面就就是否齐平?
否则,需重做。
六、注意事项
１、恒压水箱内水位要求始终保持在溢流状态,确保水头恒定。
2、测压管后设有平面镜，测记各测压管水头值时,要求视线与测压管液面及镜子中得影像液面齐平,读数精度到０、5。
七、问题分析
1、结合实验成果,分析比较突扩与突缩圆管在相应条件下得局部阻力损失大小关系。
由式
及
表明影响局部阻力损失得因素就就是v与d1/d2,有
则有
当 A1/A2<
0、5
或 d1/d2<
0、707
时，突然扩大得水头损失比相应得突然收缩得要大。
d１/d2接近于１时，突然扩大得水流形态接近于逐渐扩大管得流动,因而阻力损失显著减小。
２、结合流动仪演示得水力现象，分析局部阻力损失机理何在?
产生突扩与突缩局部损失得主要部位在哪里？
怎样减小局部阻力损失?
流动演示仪1-7型可显示突扩、突缩、渐扩、渐缩、分流、合流、阀道、绕流等三十多种内、外流得流动图谱。
据此对于局部阻力损失得机理分析如下:
从显示得图谱可见,凡流道边界突变处,形成大小不一得漩涡区。
漩涡就就是产生损失得主要根源。
由于水质点得无规则运动与激烈得紊动，相互磨擦,便消耗了部分水体得自储能量。
另外,当这部分低能流体被主流得高能流体带走时,还须克服剪切流得速度梯度,经质点间得动能交换,达到流速得重新组合，这也损耗了部分能量。
这样就造成了局部阻力损失。
从流动仪可见,突扩段得漩涡主要发生在突扩断面以后，而且与扩大系数有关,扩大系数越大,漩涡区也越大，损失也越大,所以产生突扩局部阻力损失得主要部位在突扩断面得后部。
而突缩段得漩涡在收缩断面均有。
突缩前仅在死角区有小漩涡,且强度较小,而突缩得后部产生了紊动度较大得漩涡环区。
可见产生突缩水头损失得主要部位就就是在突缩断面后。
从以上分析可知,为了减小局部阻力损失,在设计变断面管道几何边界形状时应流线型化或昼接近流线形,以避免漩涡得形成,或使漩涡区尽可能小。
如欲减小管道得局部阻力，就应减小管径比以降低突扩段得漩涡区域；
或把突缩进口得直角改为圆角,以消除突缩断面后得漩涡环带,可使突缩局部阻力系数减小到原来得1/2~1/10。
突然收缩实验管道使用年份长以后,实测阻力系数减小,主要原因也在这里。
3、现备有一段长度及联接方式与调节阀相同,内径与实验管道相同得直管段（见实验装置图）,如何用两点法测量阀门得局部阻力系数?
两点法就就是测量局部阻力系数得简便有效办法。
它只需在被测流段（如阀门）前后得直管段长度大于（20~40）ｄ得断面处,各布置一个测压点便可。
先测出整个测量段上得总水头损失hw1-2,有
式中:
hji-－--分别为两测点间不干扰得各个局部阻力段得阻力损失;
hjn-－--被测段得局部阻力损失;
hｗ1-2----两测点间得沿程阻力损失。
然后,把被测段（如阀门）换上一段长度及联接方法与被测段相同，内径与管道相同得直管段,再测出相同流量下得总水头损失h’ｗ1-2,同样有
所以
八、心得体会
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