实验基本原理介绍

不可压缩流体通过由直管、阀门、管件等组成的管路系统时，由于流体的黏性作用和涡流影响产生摩擦阻力，会损失一定的机械能。流体流经直管时所造成的机械能损失称为直管阻力损失。流体通过管件、阀门等处时，流体的运动速度和方向都会发生变化，流动受到干扰、冲击或引起边界层分离，产生旋涡并加剧湍动所引起的机械能损失称为局部阻力损失。影响流体阻力损失的因素众多，目前还不能完全用理论的方法来解决流体阻力的计算问题，必须通过实验研究来掌握其规律。

1）直管阻力摩擦系数λ的测定

流体在水平直管中流动时，流体阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系：

由式（5.1）得：

又

式中　d——管径，m；

ΔPf——直管阻力引起的压降，Pa；

l——管长，m；

ρ——流体密度，kg/m3；(www.xing528.com)

u——平均流速，m/s；

μ——流体的黏度，（N·s）/m2。

由式（5.2）可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式（5.3）计算对应的Re，从而整理出直管摩擦系数λ和雷诺数Re的关系，在双对数坐标中绘出λ和Re的关系曲线。

2）局部阻力系数ξ的测定

局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。流体通过某一管件或阀门时所引起的压强可用局部阻力计算公式表示：

式中　ξ——局部阻力系数，无量纲；

ΔPf——直管阻力引起的压降，Pa；

hf——局部阻力引起的能量损失，J/kg。