由式⑤可知，不管何种流体，直管摩擦系数λ仅与������������与 ������ 有关。因此，只要在
������
实验室规模的小装置上，用水作实验物系，进行有限量的实验，确定λ与������������和 ������ 的
������
关系，即可由式⑥计算任一流体在管路中的流动阻力损失。这也说明了因次分析
管长度为������，各种局部阻力的当量长度之和为∑������ ������������������，则流体在管路中流动的总阻
可将阻力损失ℎ������与诸多变量之间的关系表示为
Δp = f(������, ������, ������, ������, ������, 因次准数之间的关系
������ ������������2
=
������
(������������������
������
将式③改写为
引入
Δp = ������ ⋅ ������ (������������, ������) ⋅ ������2
④
������ ������
������ 2
λ = φ (������������, ������)
⑤
������
则
ℎ������
=
������ ������
=
������
⋅
������ ������
⋅
������2 2
⑥
式⑥即为通常计算直管阻力的公式，其中λ称为直管阻力摩擦系数。
直管段两端的压差若用水银 U 型压差计测定，则
Δp = R (������������������ − ������������2������) ������
⑦
其中 R 为 U 型压差计两侧的液注高度差。
其规律。为了减少实验工作量，简化实验工作难度，并使实验结果具有普遍应用
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实验一 流体流动阻力测定实验
意义，可采用因次分析方法来规划实验。
将所有影响流体阻力的因素按以下三类变量列出
① 流体性质
密度ρ，黏度μ；
② 管路几何尺寸 管径������，管长������，管壁粗糙度ε；
③ 流动条件
流速������；
原始数据 ........................................................................................................................... 3 测试点...............................................................................................................................4 测试方法 ........................................................................................................................... 4 3.控制点及调节方法 ................................................................................................................ 4 4.实验装置和流程设计 ............................................................................................................ 4 主要设备和部件 ............................................................................................................... 4 实验装置流程图 ............................................................................................................... 4 五、实验操作要点 ........................................................................................................................... 5 六、实验数据处理和结果讨论分析 ............................................................................................... 6 实验数据处理 ........................................................................................................................... 6 1.实验数据记录表 ............................................................................................................ 6 2.流体直管阻力测定实验数据整理表 ............................................................................ 7 3.流体局部阻力测定实验数据整理表 ............................................................................ 8 4.计算示例。 .................................................................................................................... 9 结果讨论分析 ......................................................................................................................... 10 七、思考题..................................................................................................................................... 11
1.直管阻力
流体在水平的均匀管道中稳定流动时，由截面 1 流动至截面 2 的阻力损失表
现为压力的降低，即
ℎ������
=
������1−������2 ������
=
������ ������
①
由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂，影响阻力损失的因素众多，
目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题，必须通过实验研究掌握
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中国地质大学（武汉）
031112 班
化工原理实验报告
实验一 流体流动阻力的测定实验
一、实验内容
1.测定流体在特定材质和dε的直管中流动时的阻力摩擦系数λ，并确定λ和������������之间 的关系。 2.测定流体通过阀门时的局部阻力系数。
二、实验目的
1.了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义，掌握测定流体阻力的实验方法。 2.测定流体流径直管的摩擦阻力和流经管件或局部阻力，确定直管阻力摩擦系数 与雷诺数之间的关系。 3.熟悉压差计和流量计的使用方法。 4.认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用。
化工原理实验报告
—流体流动阻力测定实验
班 级： 031112 班
小 组：
第六组
指导老师：
刘慧仙
组 长：
陈名
组 员： 魏建武 曹 然
实验时间： 2013 年 10 月 18 日
目录
目录
一、实验内容...................................................................................................................................1 二、实验目的...................................................................................................................................1 三、实验基本原理 ........................................................................................................................... 1
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中国地质大学（武汉）
031112 班
化工原理实验报告
理论指导下的实验方法具有“由小见大，由此及彼”的功效。
2.局部阻力
局部阻力通常用当量长度法或局部阻力系数法来表示。 当量长度法：流体通过管件或阀门的局部阻力损失，若与流体流这一定长度 的相同管径的直管阻力相当，则称这一直管长度为管件或阀门的当量长度，用符 号������������表示。这样，就可用直管阻力的公式来计算局部阻力的损失。在管路计算时， 可将管路中的直管长度与管件阀门的当量长度合并在一起计算，如管路系统中直
������
,
������ ������
,
������ )
������