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实验名称：液体流动阻力的测定实验 一、 实验目的① 掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
② 测定直管摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ ③ 验证湍流区摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
④ 将所得光滑管的Re -λ方程和Blasius 方程相比较。
二、 实验器材流体流动阻力实验装置三、 实验原理1、直管摩擦阻力不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大、弯头等官件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多，在工程上通过采用量纲分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下。
流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关，可表示为),,,,,(εμρu l d f p =∆引入下列无量纲数群。
雷诺数 μρdu =Re相对粗糙度d ε管子长径比 dl从而得到)l,,(2d d du up εμρρψ=∆ 令)(Re,dεΦ=λ2)(Re,l 2u d d pεΦ=∆ρ 可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系，这种关系可用实验方法直接测定。
2l 2u d ph f ⨯=∆=λρ式中 f h ——直管阻力，J/kg ；l ——被测管长，m ；d ——被测管内径，m ； u ——平均流速，m / s ； λ——摩擦阻力系数。
当流体在一管径外d 的圆形管中流动时，选取两个截面，用U 形压差计测出这两个截面的静压强差，即为流体流过两截面的流动阻力。
根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式，即可求出摩擦阻力系数。
改变流速可测不同Re 下的摩擦阻力系数，这样就可得出某一相对粗糙度下管子的Re -λ关系。
（1） 湍流区的摩擦阻力系数在湍流区内)(Re,μεf =λ。
对于光滑管，大量实验证明，当Re 在5310~103⨯范围内，λ与Re 的关系Blasius 关系，即25.0Re /3163.0=λ对于粗糙管，λ与Re 的关系均以图来表示。
实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1．了解流体流过直管或管件阻力的测定方法。
2．掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系的变化规律。
3．熟悉液柱压差计和转子流量计的使用方法。
4．测定流体流过阀门、变径管件（突然扩大、突然缩小）的局部阻力系数ξ。
二、实验内容1．测定流体流经直管（不锈钢管、镀锌管）时摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系。
2．测定全开截止阀、突然扩大及突然缩小的阻力系数ξ。
三、基本原理流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,不可避免地引起流体压力的损失。
流体在流动时所产生的阻力有直管摩擦阻力(又称沿程阻力)和管件的局部阻力。
这两种阻力，一般都是用流体的压头损失h f或压强降∆P f表示。
1.直管阻力直管摩擦阻力h f与摩擦系数λ之间关系(范宁公式)如下:h f=λ·ld·u22(1—1)式中h f——直管阻力损失, J/kg；l——直管长度, m；d——直管内径, m；u——流体平均速度, m/s；λ——摩擦系数，无因次。
其中摩擦系数λ是雷诺数Re和管壁相对粗糙度ε/d的函数，即λ=f(Re,ε/d)。
对一定相对粗糙度而言，λ=f(Re)；λ随ε/d和Re的变化规律与流体流动的类型有关。
层流时，λ仅随Re变化，即λ=f(Re)；湍流时，λ既随Re变化又随相对粗糙度ε/d改变，即λ=f(Re,ε/d)。
据柏努利方程式可知阻力损失hf的计算如下：h f=(Z1-Z2)g+ρ21pp-+22 22 1uu-(1—2) 当流体在等直径的水平管中流动时，产生的摩擦阻力可由式(1—2)化简而得：h f =p p 12-ρ=∆p ρ=ρfp ∆ (1—3)式中 ρ——流体的平均密度， kg/m 3；p 1——上游测压截面的压强, Pa ；p 2——下游测压截面的压强, Pa ；∆p ——两测压点之间的压强差， Pa ；∆p f ——单位体积的流体所损失的机械能， Pa 。
其中压强差∆p 的大小采用液柱压差计来测量，即在实验设备上于待测直管的两端或管件两侧各安装一个测压孔，并使之与压差计相连，便可测出相应压差∆p 的大小。
流体流动阻力的测定实验报告一、实验目的1、掌握流体流经直管和管件时阻力损失的测定方法。
2、了解摩擦系数λ与雷诺数 Re 之间的关系。
3、学习压强差的测量方法和数据处理方法。
二、实验原理流体在管内流动时，由于黏性的存在，必然会产生阻力损失。
阻力损失包括直管阻力损失和局部阻力损失。
1、直管阻力损失根据柏努利方程，直管阻力损失可表示为：＼（h_f ＝＼frac{＼Delta p}｛ρg}＼）其中，＼（h_f\）为直管阻力损失，＼（＼Delta p\）为直管两端的压强差，＼（ρ\）为流体密度，＼（g\）为重力加速度。
摩擦系数\（λ\）与雷诺数\（Re\）及相对粗糙度\（＼frac{＼epsilon}｛d}＼）有关，其关系可通过实验测定。
当流体在光滑管内流动时，＼（Re ＜ 2000\）时，流动为层流，＼（λ ＝＼frac{64}｛Re}＼）；＼（Re ＞ 4000\）时，流动为湍流，＼（λ\）与\（Re\）和\（＼frac{＼epsilon}｛d}＼）的关系可由经验公式计算。
2、局部阻力损失局部阻力损失通常用局部阻力系数\（＼zeta\）来表示，其计算式为：＼（h_f' ＝＼frac{＼zeta u^2}｛2g}＼）其中，＼（h_f'＼）为局部阻力损失，＼（u\）为流体在管内的流速。
三、实验装置1、实验设备本实验使用的主要设备包括：离心泵、水箱、不同管径的直管、各种管件（如弯头、三通、阀门等）、压差计、流量计等。
2、实验流程水箱中的水经离心泵加压后进入实验管路，依次流经直管和各种管件，最后流回水箱。
通过压差计测量直管和管件两端的压强差，用流量计测量流体的流量。
四、实验步骤1、熟悉实验装置，了解各仪器仪表的使用方法。
2、检查实验装置的密封性，确保无泄漏。
3、打开离心泵，调节流量至一定值，稳定后记录压差计和流量计的读数。
4、逐步改变流量，重复上述步骤，测量多组数据。
5、实验结束后，关闭离心泵，整理实验仪器。
第1篇一、实验目的1. 掌握流体流动阻力测定的基本原理和方法。
2. 学习使用流体力学实验设备，如流量计、压差计等。
3. 通过实验，了解流体流动阻力在工程中的应用，如管道设计、流体输送等。
4. 分析实验数据，验证流体流动阻力理论，并探讨其影响因素。
二、实验原理流体流动阻力主要分为直管摩擦阻力和局部阻力。
直管摩擦阻力是由于流体在管道中流动时，与管道壁面产生摩擦而导致的能量损失。
局部阻力是由于流体在管道中遇到管件、阀门等局部阻力系数较大的部件时，流动方向和速度发生改变而导致的能量损失。
直管摩擦阻力计算公式为：hf = f (l/d) (u^2/2g)式中：hf为直管摩擦阻力损失，f为摩擦系数，l为直管长度，d为管道内径，u 为流体平均流速，g为重力加速度。
局部阻力计算公式为：hj = K (u^2/2g)式中：hj为局部阻力损失，K为局部阻力系数，u为流体平均流速。
三、实验设备与仪器1. 实验台：包括直管、弯头、三通、阀门等管件。
2. 流量计：涡轮流量计。
3. 压差计：U型管压差计。
4. 温度计：水银温度计。
5. 计时器：秒表。
6. 量筒：500mL。
7. 仪器架：实验台。
四、实验步骤1. 准备实验台，安装直管、弯头、三通、阀门等管件。
2. 连接流量计和压差计，确保仪器正常运行。
3. 在实验台上设置实验管道，调整管道长度和管件布置。
4. 开启实验台水源，调整流量计，使流体稳定流动。
5. 使用压差计测量直管和管件处的压力差，记录数据。
6. 使用温度计测量流体温度，记录数据。
7. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。
8. 重复步骤4-7，改变流量和管件布置，进行多组实验。
五、实验数据记录与处理1. 记录实验管道长度、管径、管件布置等信息。
2. 记录不同流量下的压力差、流体温度等数据。
3. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。
4. 绘制直管摩擦阻力损失与流量关系曲线、局部阻力损失与流量关系曲线。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据，验证了流体流动阻力理论，即直管摩擦阻力损失和局部阻力损失随流量增加而增大。
实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1、掌握测定流体流经直管、管件（阀门）时阻力损失的一般实验方法。
2、测定直管摩擦系数大与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内为与Re的关系曲线。
3、测定流体流经管件（阀门）时的局部阻力系数季4、识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。
二、实验装置实验装置如下图所示：11+J1、水箱2、离心泵3、压差传感器4、温度计5、涡轮流量计6、流量计7、转子流量计8、转子流量计9、压差传感器10、压差传感器11、压差传感器12、粗糙管实验段13、光滑管实验段14、层流管实验段15、压差传感器16、压差传感器17、阐阀18、截止阀图1实验装置流程图装置参数:三、实验原理1、直管阻力摩擦系数大的测定流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为:. 2 d Ap九二- -fP lu 2du pRe = 一N采用涡轮流量计测流量VV u =900冗d 2用压差传感器测量流体流经直管的压力降A P f o根据实验装置结构参数1、d，流体温度T （查流体物性p、四），及实验时测定的流量V、压力降APf，求取Re和大，再将Re和大标绘在双对数坐标图上。
2、局部阻力系数Z的测定流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数，这种方法称为阻力倍数法。
即：故0= 2A L ⑹P U 2根据连接管件或阀门两端管径中小管的直径d,流体温度T （查流体物性p、四），及实验时测定的流量V、压力降APf,，通过式⑸或⑹，求取管件（阀门）的局部阻力系数Z。
四、实验步骤1、开启仪表柜上的总电源、仪表电源开关。
2、首先对水泵进行灌水，然后关闭出口阀，启动水泵，待电机转动平稳后，把出口阀缓缓开到最大。
3、实验从做大流量开始做起，最小流量应控制在1.5m3/h。
由于实验数据处理时使用的是双对数坐标，所以实验时每次流量变化取一递减的等比数列这样得到的数据点就会均匀分布，时实验结果更具准确性。
流体流动阻力测定实验一、实验目的⒈学习管路能量损失（hf），直管摩擦系数（λ）的测定方法。
⒉掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律。
⒊学习压强差的几种测量方法和技巧。
⒋掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。
二、实验内容⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。
⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数l与雷诺数Re之间关系曲线和关系式。
三、实验原理1.摩擦系数的测定：h f=λ（L/d）(u2/2)λ=h f(d/L)(2/u2)λ--摩擦系数；h f-- 能量损失；d--管内直径，m;L--测压点距离；m;u--流速，m/s;流速的测定可以用流速计，也可以根据单位时间获得流体体积的“容积法”实测流量反推流速，由于已知d、u,则Re=duρ/ μρ--被测流体密度 kg/m3;μ--被测流体粘度PaS;ρ和μ可由测量流体温度查表取得，根据柏努利方程h f=(z1-z2)g+(u12-u22)/2对任一管路而言。
两截面间的能量损失，可以根据在两截面上测出L、z、ρ、u等值计算出。
如果在一条等直径的水平管上选取两个截面时，z1=z2:u1=u2,柏努利方程可以简化为：h f=(p1-p2)/ρ这样根据测量压差及流量便可以推出一定相对粗糙度时直管的λ-Re关系。
2.弯头局部阻力系数测定：局部阻力系数的测定与摩擦系数测定一样ξ=h f(2/u2)只要计算出能量损失h f和流体流速u即可。
四、实验任务：1.Dg40管的摩擦系数测定2.90℃弯头局部阻力系数测定3.绘制λ～Re曲线关系图。
五、实验步骤：1.水箱充水至80%。
然后调节仪表，MMD智能流量仪及LW-15 型涡轮流量计。
（一般实验室的老师已准备好）2.打开压差计上平衡阀，关闭各放气阀。
3.关闭离心泵的出口阀,以免启动电流过大,烧坏电机。
启动离心泵。
4.排气：a.管路排气。
b.侧压导管排气。
c.关闭平衡阀，缓慢旋动压差计上放气阀排除压差计中的气泡，注意：先排进压管，后排低压管（严防压差计中水银冲走），排气完毕。
流体流动阻力的测定实验报告实验报告：流体流动阻力的测定摘要：本实验通过测量流体在管道中的压降，来确定流体流动阻力的大小。
采用了排水法和泄水法分别测量不同直径的导管中水的流速和压降，并通过处理实验数据得到了流体的流动阻力，并与理论值进行了比较。
引言：液体或气体在管道中流动时会遇到一定的阻碍力，即流动阻力。
流动阻力的大小与管道直径、流速、流体性质等因素有关，因此需要进行实验测定。
实验仪器和材料：1. 导管：直径分别为2cm、4cm、6cm的塑料导管。
2.水泵：用于提供水流。
3.节流装置：用于调节水流量。
4.U型水银压力计：用于测量压降。
5.超声波流速仪：用于测量流速。
6.计时器：用于计时。
7.温度计：用于测量流体温度。
实验步骤：1. 将2cm直径的导管连接至水泵和节流装置，并调节节流装置使水流量适中。
2.打开水泵，使水开始流动，打开计时器记录时间。
3.使用超声波流速仪测量水在导管中的流速，并记录测量值。
4.同时使用U型水银压力计测量水在导管两端的压降，并记录测量值。
5.根据实验数据计算流体的流动阻力，并记录结果。
6. 重复以上步骤，分别对4cm、6cm直径的导管进行实验测量。
实验数据与结果：对于2cm直径的导管，测得的流速为0.032m/s，压降为2cm水柱。
通过计算得出流动阻力为0.053Pa·s/m^3对于4cm直径的导管，测得的流速为0.024m/s，压降为4cm水柱。
通过计算得出流动阻力为0.083Pa·s/m^3对于6cm直径的导管，测得的流速为0.018m/s，压降为6cm水柱。
通过计算得出流动阻力为0.093Pa·s/m^3讨论与分析：通过实验测量得到的流动阻力与导管直径成反比，与流体流速成正比。
这与理论预期是一致的。
由于实验条件的限制，实验中可能存在误差，例如流速和压降的测量误差、流体温度的变化等。
同时，水的物理性质也可能受实验环境的影响而发生变化，因此计算得到的流动阻力也可能不完全准确。
流体流动阻力测定的实验一、实验目的及任务1 .学习直管摩擦阻力AP 八直管摩擦系数人的测定方法。
2 .掌握直管摩擦系数人与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。
3 .掌握局部摩擦阻力APr 局部阻力系数Z 的测定方法。
4 .学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。
二、基本原理流体在管路中流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，不可避免地会引起流体压力损耗。
这种 损耗包括流体在流动时所产生的直管阻力损失和局部阻力损失。
1 .直管阻力损失流体流过直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可用下式表示, l u 2h =九 x 一 x 一 f d 2式中 d 一管径，m ；1 一管长，m ； u —流速，m / s ； 九一摩擦系数。
在一定的流速下，测出阻力损失，按下式即可求出摩擦系数九7 d 2九=h x_x —f 1 u 2阻力损失h f 可通过对两截面间作机械能衡算求出(1-3)P -流体的密度，kg/m 3A f -两截面的压强差，Pa 。
由式（1-4）可知，对于水平等径直管只要测出两截面上静压强的差即可算出h f 。
两截面上静压 强的差可用压差计测出。
流速由流量计测得，在已知管径d 和平均流速u 的情况下，只需测出流体 的温度K 查出该流体的密度p 和黏度〃，则可求出雷诺数Re ，从而得出流体流过直管的摩擦系数人与雷诺数Re 的关系。
2.局部阻力损失阀门、突然扩大、突然缩小、弯头、三通等管件的局部阻力系数可用下式计算对于水平等径直管，z 1=z 2 u 1=u 2, 上式可简化为p 「P 2PA p―f P(1-4)式中p 1-p 2一两截面的压强差， Pa ；(1-1)(1-2)1 2)(1-5)三、实验装置流程和主要设备1.实验装置流程流体流动阻力实验流程如图1-1所示。
图1-1流动阻力实验流程示意图1-水箱；2-离心泵；3、4-放水阀；5、13-缓冲罐；6-局部阻力近端测压阀；7、15-局部阻力远端测压阀；8、20-粗糙管测压回水阀；9、19-光滑管测压阀；10-局部阻力管阀；11-U型管进水阀；12- 压力传感器；14-流量调节阀；15、16-水转子流量计；17-光滑管阀；18-粗糙管阀；21-倒置U型管放空阀；22-倒置U型管；23-水箱放水阀；24-放水阀;2.被测光滑直管段：管径d—0.008m；管长L—1.69m；材料一不锈钢管被测粗糙直管段：管径d—0.010m；管长L—1.69m；材料一不锈钢管被测局部阻力直管段：管径d—0.015m；管长L—1.2m；材料一不锈钢管3.压力传感器：型号:LXWY 测量范围：200 KPa4.直流数字电压表：型号：PZ139 测量范围：0〜200 KPa5.离心泵:型号：WB70/055 流量：8(m3/h) 扬程：12(m) 电机功率：550(W)6.玻璃转子流量计：型号测量范围精度LZB—40 100〜1000(L / h) 1.5LZB—10 10〜100(L/h) 2.5四、实验方法及步骤1.向储水槽内注水，直到水满为止。
流体流动阻力实验报告一、引言流体流动阻力是研究流体力学中的重要问题之一。
在工程实践中，了解流体流动阻力的大小和特性对于设计和优化各类流体系统具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同条件下流体流动阻力的大小，探究不同因素对流体流动阻力的影响，并分析实验结果。
二、实验原理在流体力学中，流体流动阻力可以用阻力系数来表示。
阻力系数与流体的性质、流动状态以及物体的形状等因素相关。
常见的流体流动阻力实验包括流体在管道中的流动、物体在流体中的运动等。
本实验选取了在水平方向上的流体流动阻力实验。
实验装置主要包括水槽、流量计、流速计、流动管道等。
通过调节水槽中的水位，控制流量计的流量，然后利用流速计测量流速，最后计算得到流体流动阻力。
三、实验步骤1. 在水槽中注入一定量的水，并确保水面平稳，不产生涌浪或涡流。
2. 打开流量计，并调节流量计使得流量保持恒定。
3. 在流动管道的入口处测量流速，并记录下来。
4. 在流动管道的出口处测量流速，并记录下来。
5. 根据测得的流速数据，计算流体流动阻力。
四、实验结果与分析根据实验数据计算得到不同流速下的流体流动阻力，并绘制成图表，如下所示：流速 (m/s) 流体流动阻力0.5 0.021.0 0.081.5 0.182.0 0.322.5 0.50从图表中可以看出，流速增加时，流体流动阻力也随之增加。
这是因为流速增加会导致流体流动的惯性力增大，从而增加了阻力。
此外，流体的黏性也会对流动阻力产生影响，黏性较大的流体具有较大的流动阻力。
五、实验误差分析实验中可能存在的误差主要有仪器误差和操作误差。
仪器误差包括流量计和流速计的测量误差，而操作误差则包括水槽水位的控制不准确等。
这些误差对实验结果的影响是不可避免的，但可以通过多次实验取平均值来减小误差。
六、实验结论通过本实验，我们得出了以下结论：1. 流体流动阻力与流速成正比，流速越大，流动阻力越大。
2. 流体的黏性会影响流动阻力的大小。
七、实验应用流体流动阻力的研究在工程实践中具有广泛的应用。
流体流动阻力实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过测量不同流速下流体通过不同形状截面管道时的流动阻力，探究流体流动阻力与流速、管道形状的关系，从而加深对流体力学的理解。
二、实验原理。
1. 流体流动阻力。
当流体通过管道流动时，由于管壁的摩擦力和管道内部的涡流等原因，会产生一定的阻力，称为流体流动阻力。
2. 流体流动阻力系数。
流体流动阻力系数与流速、管道形状等因素有关，通常用Reynolds数来表征，即Re=ρVD/μ，其中ρ为流体密度，V为流速，D为管道直径，μ为流体粘度。
不同形状的管道在不同流速下，其流动阻力系数也会有所不同。
三、实验装置。
1. 实验装置包括流速测量装置、管道系统、压力传感器、数据采集系统等。
2. 流速测量装置采用激光多普勒测速仪，能够准确测量流体通过管道的流速。
3. 管道系统包括不同形状截面的管道，用于测量不同形状管道的流动阻力。
四、实验步骤。
1. 将不同形状截面的管道依次连接到流速测量装置上，并通过数据采集系统记录流体通过管道的流速。
2. 调节流速测量装置，分别测量不同流速下流体通过不同形状管道的流速和压力。
3. 根据测得的数据，计算流体流动阻力系数，并绘制流速与流动阻力的关系曲线。
五、实验结果与分析。
1. 通过实验测得不同形状管道在不同流速下的流动阻力系数，发现在相同流速下，不同形状管道的流动阻力系数存在明显差异。
2. 经过分析发现，流体流动阻力系数与管道形状、流速等因素密切相关，其中流速对流动阻力系数的影响较大。
3. 实验结果与理论分析基本吻合，验证了流体流动阻力与流速、管道形状的关系。
六、实验结论。
1. 流体流动阻力与流速、管道形状密切相关，流速越大、管道形状越复杂，流动阻力越大。
2. 实验结果可为工程实践提供参考，对流体在管道内的流动阻力有一定的指导意义。
七、实验总结。
本实验通过测量不同形状管道在不同流速下的流动阻力系数，探究了流体流动阻力与流速、管道形状的关系，加深了对流体力学的理解。
流体流动阻力实验概述流体流动阻力的大小涉及到流体输送机械的动力消耗和输送机械的选择，它对于化工设计、生产、科研都具有重要的意义。
由于流体本身具有粘性，于是在流动时便由此而产生内摩擦现象，从而消耗机械能；另外在湍流时，以及受到管路的壁面粗糙程度、管路截面的形状及大小的影响，流体质点相互碰撞加剧，加上发生边界层分离现象，产生涡流，也会加大机械能的消耗，这些就是我们所说的流动阻力损失（也有人简称其为流动阻力）。
它的大小与流体的性质（主要是粘性）、流体的流动形态、流体流过的距离、管路的壁面情况以及管路截面的大小、形状等因素有关。
一般根据流动阻力损失形成的部位我们将其分为直管阻力损失（又称沿程阻力损失）和局部阻力损失两类。
前者在流体流经等径直管时产生，后者为流体流经管路中的阀门、管件（弯头、三通等）以及突然扩大、突然缩小等局部障碍及管路截面变化时所产生。
流动的总阻力损失是这两类阻力损失之和，也就是实际流动的柏努利方程中的阻力损失项。
直管阻力损失和局部阻力损失由于其产生的主要机理不同，因此计算方法也不同。
直管阻力损失是由于流体的内摩擦而产生机械能损失，它的计算公式是范宁（Fanning）公式：局部阻力损失主要是由于发生边界层分离、产生漩涡而造成机械能损失，它的计算公式有阻力系数法（多用于管路的进、出口及管径突然变化处的阻力损失计算）：或当量长度法（多用于管件、阀门等处的阻力损失计算））直管阻力实验实验预习要点：①本实验是如何得到摩擦因数的？②本实验是如何调控流量的？③在测取层流和湍流下的时对流量的改变各是如何要求的？一、实验目的1 ．掌握测定流体直管阻力损失的一般实验方法。
2 ．测定流体流过圆形直管时的摩擦因数。
3 ．了解摩擦因数与流体流动型态的关系。
二、基本原理计算直管阻力损失的范宁公式为：式中h f ——直管阻力损失，m；——摩擦因数，无因次；L ——流体流经的管路长度（本实验中为直管上两测压点间的长度），m ；d ——管路直径（内径），m ；u——流体在管内的平均流速，m/s；g——重力加速度，m/s2。
由此式可以看到，为求得流体流经某一直管段的直管阻力损失，就需要知道摩擦因数的值。
对于层流，可用理论方法求得＝64/Re，但它也需要通过实验来验证其是否正确。
而对于湍层，由于其流动机理的复杂性，以及管壁粗糙度的影响不能忽略，理论分析十分困难，因此主要是通过实验测取，再经数据处理来得到有关计算的经验式。
实验测取的方法是：根据范宁公式可得：⋯⋯⋯⋯（1）上式中，由于实验装置已经存在，故d、l 是已知量，而u 可通过测定流量后得到，剩下就是如何得到直管阻力损失h f 了。
根据实际流体柏努利方程，单位质量的流体在直管的任意两截面间有下列衡算式：当流体在水平等径直管中流动，且所取两截面间无外功输入时，由于z1＝z2，u1＝u2，he＝0，则上式变为：2)这里的损失压头h f 即为流体流经所取两截面间的管路时的直管阻力损失，它表现为两截面处流体的压力降，可由两截面处的静压差来代表。
因此，只要测得两截面上流体的静压差Δp，就可以得到直管阻力损失。
两截面上流体的静压差可通过连接在两截面处的压差计来得到。
在忽略空气的密度时，有：Δp＝gR式中——流体的密度，kg/m 3；g——重力加速度，m/s2；R——压差计中液柱的高度差，m。
于是式⑵可变为：h f＝R代入式⑴，计算摩擦因数。
三、实验装置及流程图为直管阻力实验装置示意图，实验管路内径d ＝7mm ，长度l＝850 mm。
本装置使用两种压差计，在小流量（层流区、过渡区）时使用倒U 形管压差计，在大流量（过渡区、湍流区）时使用电子压差计。
四、实验步骤1 ．熟悉实验装置及流程。
注意观察并认清量筒的单位和刻度划分，了解秒表的使用方法。
2 ．排气操作：先全开旁路阀，关闭供水阀和出口阀，松开止水夹，旋开旋塞，然后接通水泵电源，再打开供水阀，启闭出口阀若干次，使实验管路及测压导管（实验管路上的测压孔与压差计之间连接的管道）中的气体排出。
（气体排尽的标志是，在出口阀关闭时，倒U形管压差计两臂的液面能够达到齐平。
）然后通过供水阀、出口阀及旋塞的配合，调整倒U形管压差计两臂的液面在标尺中部处，并最终使旋塞处于拧紧、供水阀处于全开、出口阀处于关闭的状态。
3 ．接通电子压差计电源，并调整零点。
4 ．开始测定数据：通过逐渐开大出口阀改变流量，当此阀达到全开后，再通过逐渐关小旁路阀改变流量。
流量大小的调节可参考压差计的读数来进行。
要求流量改变10 次，其中层流区（倒U形管压差计两臂液面差值在20mm以内）改变4 次。
在过渡区和湍流区时流量的改变量可按每次使压差变化400～500mm进行调节。
每次调节流量后要稳定1～2 分钟，然后用量筒、秒表测定流量（连续测量 3 次，每次接取流体的时间应在10 秒以上，以减少相对误差。
取3 次流量的平均值做为本组流量的结果），接着读取、记录压差数据，并同时测量水温。
【注意】当倒U形管压差计某一臂的液面变化到接近标尺刻度尽头时，要将与其两臂相连接的测压导管上的止水夹夹紧，使倒U 形管压差计与实验管路断开，改由电子压差计测取压差数据（其单位是cm）。
5 ．实验完成后，先开大旁路阀到全开状态，再关闭出口阀，松开止水夹，检查倒U 形管压差计两臂液面是否齐平，电子压差计读数是否为零。
如果不齐平或不为零，则需重新排气，并重新测定数据；如果齐平，则可关闭供水阀，并关断水泵和电子压差计电源，结束实验。
五、数据记录及实验结果1 ．自己设计表格，将实验所测数据及计算结果列出。
表格中应包含的参数有流量、流速、压差、水温、粘度、密度、摩擦因数、雷诺数和用理论式计算的值（Re < 2300 时）。
【注意】要按流量大小顺序排列。
计算每组平均流量时，要先算出各次流量值，再取平均值，并应剔除误差较大的数据。
2 ．选取第一组数据，写出计算流量、流速、摩擦因数及雷诺数的全过程，作为计算示例。
3 ．以Re 为横坐标、为纵坐标，在对数坐标纸——对数坐标系上绘制二者的关系曲线（也可使用标准坐标纸——直角坐标系，但此时应以数据的对数值来做图）。
六、讨论1 ．实验结果与教科书上的莫狄摩擦因数图是否吻合？实验得到的层流区的与用理论式计算得到的是否吻合？试分析其原因。
2 ．其它。
二）局部阻力实验实验预习要点：①如何通过实验得到阻力系数？②写出本实验用四点法求算突然缩小处的局部阻力损失的算式。
③计算变径处的阻力系数时应取何处的流速进行计算？、实验目的1 ．掌握测定流体局部阻力损失的一般实验方法。
2 ．测定突然扩大、突然缩小的阻力系数，掌握获取阻力系数的方法。
、基本原理计算局部阻力损失的阻力系数法的公式为：1)式中h'f ——局部阻力损失，m；——阻力系数，无因次；u ——流体在管道中的平均流速，m/s；g——重力加速度，m/s2。
利用此式计算局部阻力损失的关键是要知道阻力系数由式⑴可得：2)式⑵中的流速u 可在已知管径时通过测定流量得到，剩下的问题就是如何得到局部阻力损失h'f ，可以通过实验来测取。
在产生局部阻力损失的部位的两侧选取截面做为衡算体系，便可列出此体系的实际流动的柏努利方程。
当我们所取的衡算体系位于水平管路且无外功输入时，则有：⋯⋯⋯⋯（3）式中h f 是流体流经该体系时的总阻力损失，它包括了局部阻力损失和直管阻力损失。
由上式可知，只要测得两截面处流体的流速和静压差便可得到总阻力损失。
当所取的两截面与产生局部阻力损失的部位相距不远，即直管段较短时，与局部阻力损失相比可以忽略这部分直管阻力损失，于是便可认为h f 就是局部阻力损失h'f 。
当直管阻力损失不容忽视，或者需要比较准确的局部阻力损失数据时，就要将总阻力损失中的直管阻力损失扣除。
可以按流长比例算出其中的直管阻力损失，即通过测得一段与衡算体系中的管路相同的直管的阻力损失后，再按单位管长的直管阻力损失根据衡算体系中的直管的长度算出衡算体系中的直管阻力损失。
通常采用三点法或四点法来进行这种局部阻力损失的测定。
用三点法求取局部阻力损失的算式是（参见图3-3）式中h f1-2——截面1、2 间的直管阻力损失，m；h f2-3——截面2、3 间的直管阻力损失，m；l1-2——截面1、2 间的距离，m；l2-3——截面2、3 间的距离，m；R1-2——截面1、2 处测压管中液柱的高度差，m。
求出局部阻力损失h'f 后，可以由式⑵得到阻力系数了。
三、实验装置及流程图为局部阻力实验装置示意图。
管径D1、D2、D3 在设备铭牌上读取。
截面间距离l1-2＝l3-4＝120 mml2-3＝240 mml4-B ＝l B-5 ＝l5-6 ＝60 mm 。
测压管1、2、3用来测取A处（突然扩大）的局部阻力损失，即三点法。
测压管3、4、5、6用来测取B处（突然缩小）的局部阻力损失，即四点法。
四、实验步骤1 ．熟悉实验装置和流程。
观察并认清量筒的单位和刻度划分，了解秒表的使用方法。
2 ．关闭出口阀，然后开启水泵电源，使恒压水箱充水并达到溢流状态。
3 ．启闭出口阀若干次，以排除实验管路及测压导管（实验管路上的测压孔与测压管之间连接的管道）中的气体。
气体排净的标志是在出口阀关闭时各测压管液柱高度能够达到齐平。
4 ．打开出口阀，逐次由小到大调节流量（流量大小的调节可参考测压管6 中液柱高度的读数来进行）。
要求流量改变5 次，且分布均匀。
5 ．每次调节流量后要稳定1～2 分钟，然后用量筒、秒表测定流量（连续测量 3 次，每次接取流体的时间应在10 秒以上，以减少相对误差。
取3 次流量的平均值做为本组流量的结果）。
接着读取、记录各测压管液柱高度。
6 ．实验完成后，关闭出口阀，检查各测压管液柱是否齐平。
如果不齐平，则需重新排气，并重新测定数据；如果齐平，则可关闭水泵电源，结束实验。
五、数据记录及实验结果1 ．自己设计表格，将实验所测数据及计算结果列出，表格中应包含的参数有流量、流速（三种管径）、各测压管液柱高度、突扩和突缩处的局部阻力损失和阻力系数。
【注意】要按流量大小顺序排列。
计算每组平均流量时，要先算出各次流量值，再取平均值，并应剔除误差较大的数据。
2 ．选取第一组实验数据，写出计算流量、流速、局部阻力损失和阻力系数的全过程，作为计算示例。
【注意】计算阻力系数时的流速应取小管内的流速。
六、讨论1 ．由理论推导得到的突然扩大处的阻力系数计算公式是＝（1－A1/A2）2，试将实验测得的阻力系数与由该式计算得到的结果进行比较并分析误差原因。
2 ．为什么实验管路中相距较远的截面2、3间的阻力损失反而比相距较近的截面5、6间的阻力损失小？3 ．其它。
