中国石油大学+局部阻力Word文档格式.docx

1、实测： 理论： 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 ；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和表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123456135013.8197.7616.420.319.919.86.33.6129015.8281.5421.624.524.224.114.312.3137018.2275.192

2、6.526.326.217.916.2130020.1364.5827.028.828.728.622.521.3114023.6648.1831.031.831.728.227.578020.6337.8132.733.333.231.130.8745020.9421.4934.734.934.834.133.9828057.724.8535.635.735.5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14.4730.870.47520.7759.8950.680.6710.0631.660.33124.8316.6790.668.5632.760.28126.7815.8

3、790.696.3133.310.20729.0074.2533.5134.510.11531.9152.5450.732.1634.860.07133.3711.4390.7035.40.02334.9230.4770.0435.640.00135.6010.0390.98缩小20.2758.93815.2382.2870.260.3824.4316.21820.5181.8630.3026.4815.28723.1871.5440.2928.8073.90026.41.15731.8152.17130.3710.7440.3433.2711.33732.4370.5340.4034.823

4、0.43234.5320.0410.090.02235.5220.0291.323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，无论是突扩段还是突缩段都存在实验误差。因为实际操作是一次实验测得的结果，其结果随实验的操作人员，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。但是整体来看，突扩段的误差还是小于突缩段的误差。原因为：由式及=f（d1/d2）表明影响局部阻力损失的因素是v和d1/d2。其中：突扩：突缩：于是有K=s/e=0.5/（1+A1/A2） 分析可知，当A1/A20.5或d1/d20.5或d1/d20.707时,突然扩大的局部阻

5、力系数比相应的突然收缩的要小。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，排除实验管道中的滞留气体。待水箱溢流后，检查泄水阀全关时，各测压管液面是否齐平，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34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的影像液面齐平，读数精度到0.5。七、问题分析1结合实验成果，分析比

6、较突扩与突缩圆管在相应条件下的局部阻力损失大小关系。由式 及 表明影响局部阻力损失的因素是v和d1/d2,有 则有 当 A1/A20.5 或 d1/d20.707 时，突然扩大的水头损失比相应的突然收缩的要大。 d1/d2接近于1时，突然扩大的水流形态接近于逐渐扩大管的流动，因而阻力损失显著减小。2结合流动仪演示的水力现象，分析局部阻力损失机理何在？产生突扩与突缩局部损失的主要部位在哪里？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、外流的流动图谱。据此对于局部阻力损失的机理分析如下： 从显示的图谱可见，凡流道边界突变处，形成大小不一

7、的漩涡区。漩涡是产生损失的主要根源。由于水质点的无规则运动和激烈的紊动，相互磨擦，便消耗了部分水体的自储能量。另外，当这部分低能流体被主流的高能流体带走时，还须克服剪切流的速度梯度，经质点间的动能交换，达到流速的重新组合，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，突扩段的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的主要部位在突扩断面的后部。而突缩段的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，而突缩的后部产生了紊动度较大的漩涡环区。可见产生突缩水头损失的主要部位是在突缩断面后。从以上分析可知，

8、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，以避免漩涡的形成，或使漩涡区尽可能小。如欲减小管道的局部阻力，就应减小管径比以降低突扩段的漩涡区域；或把突缩进口的直角改为圆角，以消除突缩断面后的漩涡环带， 可使突缩局部阻力系数减小到原来的1/21/10。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的直管段（见实验装置图），如何用两点法测量阀门的局部阻力系数？两点法是测量局部阻力系数的简便有效办法。它只需在被测流段（如阀门）前后的直管段长度大于（2040）d的断面处，各布置一个测压点便可。先测出整个测量段上的总水头损失hw1-2 ，有式中：hji-分别为两测点间不干扰的各个局部阻力段的阻力损失；hjn-被测段的局部阻力损失；hw1-2-两测点间的沿程阻力损失。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，内径与管道相同的 直管段，再测出相同流量下的总水头损失hw1-2，同样有所以 八、心得体会