教学实验 2008
局部阻力系数的测定实验
指导书
哈尔滨鸿润教学仪器仪表设备有限公司 电话：0451-55100010
Http ：//www.jxsysb.cn
Email：ho [email protected]
阀门局部阻力系数的测定
一、 实验目的
（1）掌握管道沿程阻力系数和局部阻力系数的测定方法。 （2）了解阻力系数在不同流态，不同雷诺数下的变化情况。
（3）测定阀门不同开启度时（全开、约30°、约45°三种）的阻力系数。 （4）掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能。 （5）实验管径：D1=10mm, D2=19mm, D3=10mm 二、实验仪器
图1实验仪器简图
1． 水箱2. 供水管3. 水泵开关4. 进水阀门5．细管沿程阻力测试段6. 突扩7. 粗管沿程阻力测试段8.
突缩9. 测压管10. 实验阀门 11．出水调节阀门 12．计量箱 13．量筒14．回水管15. 实验桌
三、阀门阻力实验原理
图2 阀门的局部水头损失测压管段
对1、4两断面列能量方程式，可求得阀门的局部水头损失及2（L 1+ L 2）长 度上的沿程水头损失，以h w1表之，则
1
h w 1=
p 1-p 4
γ
=∆h 1
对2、3两断面列能量方程式，可求得阀门的局部水头损失及（L 1+ L2）长 度上的沿程水头损失，以h w2表之，则
h w 2=
p 2-p 3
=∆h 2
γ
∴阀门的局部水头损失h 1应为：
h 1=2∆h 2-∆h 1
亦即 ζ
v
2
2g
=2∆h 2-∆h 1
∴阀门的局部水头损失系数为：
ζ=(2∆h 2-∆h 1)
2g v
2
式中v 为管道的平均流速 四、实验步骤及要求
（1）本实验共进行三组实验：阀门全开、开启30°、开启45°，每组实验做三个实验点。
（2）开启进水阀门，使压差达到测压计可量测的最大高度。 （3）测读压差，同时用体积法量测流量 （4）每组三个实验点的压差植不要太接近 （5）绘制d=f（ζ）曲线。 （五）问题讨论：
（1）同一开启度，不同流量下，ζ值应为定值抑或变值，何故？ （2）不同开启度时，如把流量调至相等，ζ值是否相等？ （六）绘图：
2
验实定
测m c 的—数—系d 力数阻常部器局仪门阀3
突扩突缩局部阻力损失实验
1 实验目的
1）掌握三点法。四点法量测局部阻力系数的技能；
2）通过对圆管突扩局部阻力系数的包达公式和突缩局部阻力系数的经验公式的实验验证与分析，熟悉用理论分析法和经验法建立函数式的途径；
3）加深对局部阻力损失机理的理解； 2 实验原理
图2 突扩突缩的局部水头损失测压管段
写出局部阻力前后两断面的能量方程根据推导条件，扣除沿程水头损失可得： 1）突然扩大
采用三点法计算，A 为突扩点。下式中h f 1-2由h f 2-3按流长比例换算得出。
h ie =[{Z1+p1/γ}+αu 12/2g ]-[{Z2+p2/γ}+αu 22/2g ]+h f 1-2]
ξe = hie /[αu 12/2g ]
理论
ξe ={1-A1/A2}2
h ie =ξe ={1-A1/A2}2 =αu 12/2g
2）突然缩小
采用四点法计算，下式中B 点为突缩点，h f 3-B 由h f 2-3换算得出，h fB -4由h f 4-5换算得出。
实测
h fs =[{Z 3+P 3/γ}+au 3/2g ]-h f 3-B ]-[{Z 4+P 4/γ}+au 4/2g ]+h fB -4]
2
2
ξs =h fs /au 4/2g
2
经
ξs =0. 5{1-A 4/A 3}
h is =ξss =au 4/2g 3 实验方法与步骤
4
2
1）测记实验有关常数。
2）打开水泵，排出实验管道中滞留气体及测压管气体。
3） 打开出水阀至最大开度，等流量稳定后，测记测压管读数，同时用体积法计量流量。
4）打开出水阀开度3－4次，分别测记测压管读数及流量。 4 实验分析与讨论
1）分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系
2）结合流动演示的水力现象，分析局部阻力损失机理和产生突扩与突缩局部阻力损失的主要部位在哪里？怎样减小局部阻力损失。
记录表
5
计算表
注： 1. 本实验台的实验有几种算法，请讲课教师根据具体情况，选择计算方式。
2. 本实验指导书仅提供给所购设备的任课老师参考。
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教学实验 2008
局部阻力系数的测定实验
指导书
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阀门局部阻力系数的测定
一、 实验目的
（1）掌握管道沿程阻力系数和局部阻力系数的测定方法。 （2）了解阻力系数在不同流态，不同雷诺数下的变化情况。
（3）测定阀门不同开启度时（全开、约30°、约45°三种）的阻力系数。 （4）掌握三点法、四点法量测局部阻力系数的技能。 （5）实验管径：D1=10mm, D2=19mm, D3=10mm 二、实验仪器
图1实验仪器简图
1． 水箱2. 供水管3. 水泵开关4. 进水阀门5．细管沿程阻力测试段6. 突扩7. 粗管沿程阻力测试段8.
突缩9. 测压管10. 实验阀门 11．出水调节阀门 12．计量箱 13．量筒14．回水管15. 实验桌
三、阀门阻力实验原理
图2 阀门的局部水头损失测压管段
对1、4两断面列能量方程式，可求得阀门的局部水头损失及2（L 1+ L 2）长 度上的沿程水头损失，以h w1表之，则
1
h w 1=
p 1-p 4
γ
=∆h 1
对2、3两断面列能量方程式，可求得阀门的局部水头损失及（L 1+ L2）长 度上的沿程水头损失，以h w2表之，则
h w 2=
p 2-p 3
=∆h 2
γ
∴阀门的局部水头损失h 1应为：
h 1=2∆h 2-∆h 1
亦即 ζ
v
2
2g
=2∆h 2-∆h 1
∴阀门的局部水头损失系数为：
ζ=(2∆h 2-∆h 1)
2g v
2
式中v 为管道的平均流速 四、实验步骤及要求
（1）本实验共进行三组实验：阀门全开、开启30°、开启45°，每组实验做三个实验点。
（2）开启进水阀门，使压差达到测压计可量测的最大高度。 （3）测读压差，同时用体积法量测流量 （4）每组三个实验点的压差植不要太接近 （5）绘制d=f（ζ）曲线。 （五）问题讨论：
（1）同一开启度，不同流量下，ζ值应为定值抑或变值，何故？ （2）不同开启度时，如把流量调至相等，ζ值是否相等？ （六）绘图：
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验实定
测m c 的—数—系d 力数阻常部器局仪门阀3
突扩突缩局部阻力损失实验
1 实验目的
1）掌握三点法。四点法量测局部阻力系数的技能；
2）通过对圆管突扩局部阻力系数的包达公式和突缩局部阻力系数的经验公式的实验验证与分析，熟悉用理论分析法和经验法建立函数式的途径；
3）加深对局部阻力损失机理的理解； 2 实验原理
图2 突扩突缩的局部水头损失测压管段
写出局部阻力前后两断面的能量方程根据推导条件，扣除沿程水头损失可得： 1）突然扩大
采用三点法计算，A 为突扩点。下式中h f 1-2由h f 2-3按流长比例换算得出。
h ie =[{Z1+p1/γ}+αu 12/2g ]-[{Z2+p2/γ}+αu 22/2g ]+h f 1-2]
ξe = hie /[αu 12/2g ]
理论
ξe ={1-A1/A2}2
h ie =ξe ={1-A1/A2}2 =αu 12/2g
2）突然缩小
采用四点法计算，下式中B 点为突缩点，h f 3-B 由h f 2-3换算得出，h fB -4由h f 4-5换算得出。
实测
h fs =[{Z 3+P 3/γ}+au 3/2g ]-h f 3-B ]-[{Z 4+P 4/γ}+au 4/2g ]+h fB -4]
2
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ξs =h fs /au 4/2g
2
经
ξs =0. 5{1-A 4/A 3}
h is =ξss =au 4/2g 3 实验方法与步骤
4
2
1）测记实验有关常数。
2）打开水泵，排出实验管道中滞留气体及测压管气体。
3） 打开出水阀至最大开度，等流量稳定后，测记测压管读数，同时用体积法计量流量。
4）打开出水阀开度3－4次，分别测记测压管读数及流量。 4 实验分析与讨论
1）分析比较突扩与突缩在相应条件下的局部损失大小关系
2）结合流动演示的水力现象，分析局部阻力损失机理和产生突扩与突缩局部阻力损失的主要部位在哪里？怎样减小局部阻力损失。
记录表
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计算表
注： 1. 本实验台的实验有几种算法，请讲课教师根据具体情况，选择计算方式。
2. 本实验指导书仅提供给所购设备的任课老师参考。
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