流体阻力实验数据处理(流体阻力实验数据处理流程图)

2024-06-21

流体力学阻力测定实验中为什么采用双对数坐标处理实验数据

在沿程阻力系数与雷诺数的关系实验中,雷诺数的数值范围很大(0.001~10^6),如果使用原数值进行作图,一方面会影响单位长度的选取,另一方面会使得所作图的坐标轴长度过长,出现图像失真情况,不利于数据分析。

在应用柏努利方程解决有关流体流动的问题时,必须事先标出这项压头损失,即阻力。所以阻力计算就成了流体力学中的一项重要任务之一。 流体阻力的大小,除与流体的粘性大小有关外,还与流体流动型态(即流动较缓和的还是较剧烈的)、流体所通过管道或设备的壁面情况(粗糙的还是光滑的)、通过的路程及截面的大小等因素有关。

水力学以大量的实验数据为基础,而且在方法上和研究对象上都与理论流体动力学大不相同。 二十世纪初,L.Prandtl因解决了如何统一这两个背道而驰的流体动力学分支而著称于世。他建立了理论和实验之间的紧密联系,并为流体力学的异常成功的发展铺平了道路。

他认为C值和M值这两个粒度参数最能反映介质搬运和沉积作用的能力,故运用这两个参数分别作为双对数坐标纸上的纵、横坐标,构成C-M图。C值为累积曲线上含量为1%的粒径值;M值为累积曲线上含量为50%的粒径值。典型的C-M图形可划分为NO、OP、PQ、QR、RS各段和T区。

化工原理实验报告实验名称:填料吸收传质系数的测定学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺熟悉填料塔的构造与操作。观察填料塔流体力学状况,测定压降与气速的关系曲线。掌握总传质系数Kxa的测定方法并分析影响因素。学习气液连续接触式填料塔,利用船只速率方程处理传质问题的办法。

流体力学实验沿程阻力系数与雷诺数的关系实验曲线为什么要取对数表示...

1、流体流动状态变化引起的。直管摩擦系数和Re之间呈对数关系的原因是,当管道的雷诺数(Re)增大时,流体流动状态从层流变为湍流,摩擦阻力系数发生变化。在层流状态下,摩擦阻力系数与雷诺数成正比,而在湍流状态下,摩擦阻力系数与雷诺数的对数成正比。因此,直管摩擦系数和Re之间呈对数关系。

2、尼古拉兹通过人工粗糙管流实验,确定出沿程阻力系数与雷诺数、相对粗糙度之间的关系,实验曲线被划分为5个区域,即1.层流区 2.临界权过渡区3.紊流光滑区4.紊流过渡区5.紊流粗糙区(阻力平方区)。

3、因为孔流系数变化范围较小,0.1~1一个数量级就可以包含所有的数据,而雷诺数变化范围比较大,跨越了1k、10k、100k三个数量级。因此,采用单对数坐标纸才能很好地呈现这两者之间的关系。单对数坐标 单对数坐标系一个轴是分度均匀的普通坐标轴,另一个轴是分度不均匀的对数坐标轴。

4、流体阻力的大小,除与流体的粘性大小有关外,还与流体流动型态(即流动较缓和的还是较剧烈的)、流体所通过管道或设备的壁面情况(粗糙的还是光滑的)、通过的路程及截面的大小等因素有关。 下面先研究流动型态与阻力的关系,然后再研究阻力的具体计算。

5、与雷诺数有关,流量不同,则雷诺数不同,是变值。只有在雷诺数很大的时候(完全湍流)才是定值。

实测下临界雷诺数平均值怎么算?

1、意义就是能够算出温度系数。对于圆管(满流),临界雷诺数re=vd/v =2000(也有的定为2300);对于明渠,或以水力半径r计算的圆管,临界雷诺数re=vr/v =500(也有的定为575)。临界雷诺数值与温度无关,而雷诺数值才与温度有关,因为水的运动粘度系数v 随温度变化。

2、在柏拉修斯方程中,雷诺数是用来判断流体流动状态的,它不是一个平均值。当雷诺数小于临界值(通常为2300)时,流体表现为层流;当雷诺数大于临界值时,流体表现为湍流。需要注意的是,在实际应用中,雷诺数通常是通过实验测量得到的,不同条件下测得的雷诺数可能有较大差异。

3、雷诺通过圆管内的黏性流动实验,发现一定条件下层流转化为湍流的控制因素是雷诺数Re。由层流转变为湍流的雷诺数称为临界雷诺数Reα。它不是一个固定的值,依赖于外部扰动的大小。如果所受的扰动小,Reα较大;反之,Reα较小。

4、紊动混掺起决定作用,流动为紊流。对于同样的液流装置,由层流转换为紊流时的雷诺数恒大于紊流向层流转换的雷诺数。前者称上临界雷诺数,其值随试验条件而变,很不稳定;后者称下临界雷诺数,其值比较稳定,对于一般条件下的管流(圆管直径为特征长度,断面平均流速为特征速度),约为2300。

流体流动阻力的测定实验为什么要测流体的温度

流体在流动过程中要消耗能量以克服流动阻力,因此,流动阻力的测定颇为重要。测定流体阻力的基本原理如图所示,水从贮槽由离心泵输入管道,经流量计计量后回到水槽,循环利用。改变流量并测定直管与管件的相应压差,即可测得流体流动阻力。

因为Re是反映流体动力学特征的无量纲量。Re的值决定了流体总体的性态,比如是层流还是湍流以及波动性。

流体阻力的大小,除与流体的粘性大小有关外,还与流体流动型态(即流动较缓和的还是较剧烈的)、流体所通过管道或设备的壁面情况(粗糙的还是光滑的)、通过的路程及截面的大小等因素有关。 下面先研究流动型态与阻力的关系,然后再研究阻力的具体计算。

实际流体中,粘性作用下不仅会产生摩擦阻力,而且会使物面压强分布与理想流体中的分布有别,并产生压差阻力。对于具有良好流线形的物体,在未发生边界层分离的情形(见边界层),粘性引起的压差阻力比摩擦阻力小得多。对于非流线形物体,边界层分离会造成很大的压差阻力,成为总阻力中的主要部分。

该方法重复测定两个结果的差数不应超过其算术平均值的±5%。运动粘度υ流体的动力粘度η与同温度下该流体的密度ρ的比值称为运动粘度。它是这种流体在重力作用下流动阻力的度量。在国际单位制(SI)中,运动粘度的单位是m2/s。

测定直管摩擦系数λ于雷诺准数Re的关系。测定流体流经闸阀等管件时的局部阻力系数ξ。学会压差计和流量计的适用方法。观察组成管路的各种管件、阀件,并了解其作用。

如何测量流体的流动阻力?

1、做光滑管、粗糙管、局部阻力实验时,关闭阀5和阀打开泵的出口阀2与灌水阀、排气阀,给水泵灌水,管好后关闭泵的排气阀、出口阀2和灌水阀。打开总电源,打开仪表电源,开关旋到“直接”位置,离心泵停止按钮亮,按下启动按钮启动离心泵。

2、当流体在管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用压差传感器测出两个截面的静压差,即可求出流体的流动阻力。根据伯努利方程摩擦系数与静压差的关系,可以求出摩擦系数。改变流速可测得不同Re下的λ,可以求出某一相对粗糙度下的λ-Re关系。流体输送的管路由直管和阀门、弯头、流量计等部件组成。

3、影响管内压力 排气方法:先将转换阀组中被检测一组侧压口旋塞打开,再打开倒置U形水柱压差计顶部的放空阀,通过调整流量大小使气泡排出,若止水夹附近有气泡可打开止水夹排除。若仍存在气泡,抬高一端,轻轻震动,排除气泡。2判断方法:关闭阀门,压差计两侧读数相平则证明气泡排净。

4、掌握流体阻力及一定管径和管壁粗糙度下摩擦系数λ的测定方法 掌握测定局部阻力系数ζ的方法 掌握摩擦系数λ与雷诺数Re之间的关系及工程意义 实验原理 流体阻力产生的根源是流体具有粘性,流动时存在内摩擦。

流体阻力实验报告

1、本次实验旨在研究不同形状物体在不同速度下在流体中的流体阻力,以此探讨流体阻力的产生机理与计算方法。实验采用了多种实验器材,包括流速计、物体降速仪、数据记录器等。实验流程 在实验开始前,我们首先选定了3种不同形状的物体,分别为球形、长方体和圆柱体,将它们按一定重量和大小制成实验用具。

2、使管道内壁光滑。一是改进流体外部边界,改善边壁对流动的影响;二是在流体内部投加极少量的添加剂,使其影响流体运动的内部结构来实现减阻。

3、在实验开始前,倒置U型压差计已经排了气,这是为了确保实验结果的准确性。如果倒置U型压差计中含有空气,那么在测量流体流动阻力时,空气也会对测量结果产生影响,因为空气的压缩性和膨胀性会对压力变化产生影响。 因此,在实验开始前,需要将倒置U型压差计排空气,以确保实验结果的准确性。