1．掌握測定流體流經直管、管件和閥門時阻力損失的一般實驗方法。
2．測定直管摩擦係數λ與雷諾準數re的關係，驗證在一般湍流區內λ與re的關係曲線。
3．測定流體流經管件、閥門時的區域性阻力係數。
4．學會倒u形壓差計和渦輪流量計的使用方法。
5．識辨組成管路的各種管件、閥門，並了解其作用。
流體通過由直管、管件（如三通和彎頭等）和閥門等組成的管路系統時，由於粘性剪應力和渦流應力的存在，要損失一定的機械能。流體流經直管時所造成機械能損失稱為直管阻力損失。流體通過管件、閥門時因流體運動方向和速度大小改變所引起的機械能損失稱為區域性阻力損失。
1．直管阻力摩擦係數λ的測定
流體在水平等徑直管中穩定流動時，阻力損失為：
1）即2）
式中： λ —直管阻力摩擦係數，無因次；
d —直管內徑，m；
—流體流經l公尺直管的壓力降，pa；
—單位質量流體流經l公尺直管的機械能損失，j/kg；
ρ —流體密度，kg/m3
l —直管長度，m
u —流體在管內流動的平均流速，m/s。
滯流(層流)時，
3）4）
式中：re —雷諾準數，無因次；
μ —流體粘度，kg/(m·s)。
湍流時λ是雷諾準數re和相對粗糙度（ε/d）的函式，須由實驗確定。
由式（2）可知，欲測定λ，需確定l、d，測定、u、ρ、μ等引數。 l、d為裝置引數（裝置引數**中給出）， ρ、μ通過測定流體溫度，再查有關手冊而得， u通過測定流體流量，再由管徑計算得到。
例如本裝置採用渦輪流量計測流量，v，m3/h。
5)可用u型管、倒置u型管、測壓直管等液柱壓差計測定，或採用差壓變送器和二次儀表顯示。
（1）當採用倒置u型管液柱壓差計時
6)式中：r－水柱高度，m。
（2）當採用u型管液柱壓差計時
7)式中：r－液柱高度，m；
－指示液密度，kg/m3。
根據實驗裝置結構引數l、d，指示液密度，流體溫度t0(查流體物性ρ、μ)，及實驗時測定的流量v、液柱壓差計的讀數r，通過式(5)、(6)或(7)、(4)和式(2)求取re和λ，再將re和λ標繪在雙對數座標圖上。
2．區域性阻力係數的測定
區域性阻力損失通常有兩種表示方法，即當量長度法和阻力係數法。
(1) 當量長度法
流體流過某管件或閥門時造成的機械能損失看作與某一長度為的同直徑的管道所產生的機械能損失相當，此折合的管道長度稱為當量長度，用符號表示。這樣，就可以用直管阻力的公式來計算區域性阻力損失，而且在管路計算時可將管路中的直管長度與管件、閥門的當量長度合併在一起計算，則流體在管路中流動時的總機械能損失為：
8) (2) 阻力係數法
流體通過某一管件或閥門時的機械能損失表示為流體在小管徑內流動時平均動能的某一倍數，區域性阻力的這種計算方法，稱為阻力係數法。即：
9)故10)
式中： —區域性阻力係數，無因次；
－區域性阻力壓強降，pa；（本裝置中，所測得的壓降應扣除兩測壓口間直管段的壓降，直管段的壓降由直管阻力實驗結果求取。）
ρ —流體密度，kg/m3；
g —重力加速度，9.81m/s2；
u —流體在小截面管中的平均流速，m／s。
待測的管件和閥門由現場指定。本實驗採用阻力係數法表示管件或閥門的區域性阻力損失。
根據連線管件或閥門兩端管徑中小管的直徑d，指示液密度，流體溫度t0(查流體物性ρ、μ)，及實驗時測定的流量v、液柱壓差計的讀數r，通過式(5)、(6)或(7)、(10)求取管件或閥門的區域性阻力係數。
1． 實驗裝置
實驗裝置如圖1所示：
1－水箱；2－管路幫浦；3－轉子流量計；4－球閥；5－倒u型差壓計；6－均壓環；
7－球閥；8－區域性阻力管上的閘閥；9－出水管路閘閥；10－水箱放水閥；
圖1 實驗裝置流程示意圖
2.實驗流程
實驗物件部分是由貯水箱，離心幫浦，不同管徑、材質的水管，各種閥門、管件，渦輪流量計和倒u型壓差計等所組成的。管路部分有三段併聯的長直管，分別為用於測定區域性阻力係數，光滑管直管阻力係數和粗糙管直管阻力係數。測定區域性阻力部分使用不銹鋼管，其上裝有待測管件(閘閥)；光滑管直管阻力的測定同樣使用內壁光滑的不銹鋼管，而粗糙管直管阻力的測定物件為管道內壁較粗糙的鍍鋅管。
流量使用渦輪流量計測量，將渦輪流量計的訊號傳給相應的顯示儀表顯示出轉速，管路和管件的阻力採用倒u型差壓計直接讀出讀數。
3．裝置引數
裝置引數如表1所示。 由於管子的材質存在批次的差異，所以可能會產生管徑的不同，所以表1中的管內徑只能做為參考。
表11. 實驗準備：
（1）清洗水箱，清除底部雜物，防止損壞幫浦的葉輪和渦輪流量計。關閉箱底側排汙閥，灌清水至離水箱上緣約15cm高度，既可提供足夠的實驗用水又可防止出口管處水花飛濺。
（2）接通控制櫃電源，開啟總開關電源及儀表電源，進行儀表自檢。開啟水箱與幫浦連線管路間的球閥，關閉幫浦的回流閥，全開轉子流量計下的閘閥。如上步驟操作後，若幫浦吸不上水，可能是葉輪反轉，首先檢查有無缺相,一般可從指示燈判斷三相電是否正常。
其次檢查有無反相,需檢查管道離心幫浦電機部分電源相序，調整三根火線中的任意兩線插口即可。
2. 實驗管路選擇：
選擇實驗管路，把對應的進口閥開啟，並在出口閥最大開度下，保持全流量流動5－10min。
3. 排氣：
先進行管路的引壓操作。需開啟實驗管路均壓環上的引壓閥，對倒u型管進行操作如下，其結構如圖2所示。
a) 排出系統和導壓管內的氣泡。關閉管路總出口閥9，使系統處於零流量、高揚程狀態。關閉進氣閥門(3)和出水活栓(5)以及平衡閥門(4)。
開啟高壓側閥門(2)和低壓側閥門(1)使實驗系統的水經過系統管路、導壓管、高壓側閥門(1)、倒u形管、低壓側閥門(2)排出系統。
b) 玻璃管吸入空氣。排淨氣泡後，關閉(1)和(2)兩個閥門，開啟平衡閥(4)和出水活栓(5)進氣閥(3)，使玻璃管內的水排淨並吸入空氣。
c) 平衡水位。關閉閥(4)、(5)、(3)，然後開啟(1)和(2)兩個閥門，讓水進入玻璃管至平衡水位（此時系統中的出水閥門始終是關閉的，管路中的水在零流量時，u形管內水位是平衡的，壓差計即處於待用狀態。
d) 被測物件在不同流量下對應的差壓，就反應為倒u型管壓差計的左右水柱之差。
4．流量調節：
進行不同流量下的管路壓差測定實驗。讓流量從0.8到4m3/h範圍內變化，建議每次實驗變化0.
5m3/h左右。由小到大或由大到小調節管路總出口閥，每次改變流量，待流動達到穩定後，讀取各項資料，共作8－10組實驗點。主要獲取實驗引數為：
流量q、測量段壓差p，及流體溫度t。
5．實驗結束：
實驗完畢，關閉管路總出口閥，然後關閉幫浦開關和控制櫃電源，將該管路的進口球閥和對應均壓環上的引壓閥關閉，清理裝置（若長期不用，則管路殘留水可從排空閥進行排空，水箱的水也通過排水閥排空）。
根據上述實驗測得的資料填寫到下表：
實驗日期： 實驗人員學號溫度： 裝置號：
直管基本引數： 光滑管徑粗糙管徑區域性阻力管徑
1．根據粗糙管實驗結果，在雙對數座標紙上標繪出λ～re曲線，對照化工原理教材上有關曲線圖，即可估算出該管的相對粗糙度和絕對粗糙度。
2．根據光滑管實驗結果，在雙對數座標紙上標繪出λ～re曲線，對照柏拉修斯方程，計算其誤差。
3．根據區域性阻力實驗結果，求出閘閥全開時的平均ξ值。
4．對以上的實驗結果進行分析討論。
流體流動阻力測定實驗指導書
掌握測定流體流經直管 管件和閥門時阻力損失的一般實驗方法，測定直管摩擦係數 與雷諾準數re的關係，驗證在一般湍流區內 與re的關係曲線，測定流體流經管件 閥門時的區域性阻力係數，學會倒u形壓差計和渦輪流量計的使用方法，識辨組成管路的各種管件 閥門，並了解其作用。流體通過由直管 管件 如三通和彎頭等 ...
流體流動阻力測定實驗指導書學生版
1 掌握測定流體流經直管 管件和閥門時阻力損失的一般實驗方法。2 測定直管摩擦係數 與雷諾準數re的關係，驗證在一般湍流區內 與re的關係曲線。3 測定流體流經管件 閥門時的區域性阻力係數。4 掌握渦輪流量計的工作原理和使用方法。5 識辨組成管路的各種管件 閥門，並了解其作用。流體通過由直管 管件 ...
流體流動阻力測定實驗報告
姓名學號專業 指導老師裝置號日期 1 掌握測定流體流經直管 管件和閥門時阻力損失的一般實驗方法。2 測定直管摩擦係數 與雷諾準數re的關係，驗證在一般湍流區內 與re的關係曲線。3 測定流體流經管件 閥門時的區域性阻力係數。4 學會渦輪流量計的使用方法。5 識辨組成管路的各種管件 閥門，並了解其作用...