流体流动阻力的测定实验数据处理

来源：动视网责编：小OO 时间：2025-09-26 23:48:41

流体流动阻力的测定实验数据处理

六、实验数据处理与分析P0=-0.1KPa查表得：此时水的密度为ρ=997.6351Kg/m3水的粘度为μ=9.579×10-4Pa·s1、光滑管的λ和Re求解：d=0.008058ml=1.70m表3光滑管摩擦系数λ数据处理表序号V/(L/h)P1(mmH2O)P2(mmH2O)压差ΔPu(m/s)λmmH2OKPaΔP/(Pa)114-52768.60.07630.1120220-7411107.80.10900.0862328-105151470.15260.0600436-126181

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导读六、实验数据处理与分析P0=-0.1KPa查表得：此时水的密度为ρ=997.6351Kg/m3水的粘度为μ=9.579×10-4Pa·s1、光滑管的λ和Re求解：d=0.008058ml=1.70m表3光滑管摩擦系数λ数据处理表序号V/(L/h)P1(mmH2O)P2(mmH2O)压差ΔPu(m/s)λmmH2OKPaΔP/(Pa)114-52768.60.07630.1120220-7411107.80.10900.0862328-105151470.15260.0600436-126181

六、实验数据处理与分析

P0=-0.1KPa

查表得：此时水的密度为ρ=997.6351Kg/m3

水的粘度为μ=9.579×10-4Pa·s

1、光滑管的λ和Re求解：d=0.008058m l=1.70m

表3 光滑管摩擦系数λ数据处理表

序号	V/(L/h)	P1(mm H2O)	P2(mm H2O)	压差 ΔP			u(m/s)	λ
序号	V/(L/h)	P1(mm H2O)	P2(mm H2O)	mm H2O	KPa	ΔP/(Pa)	u(m/s)	λ
1	14	-5	2	7		68.6	0.0763	0.1120
2	20	-7	4	11		107.8	0.1090	0.0862
3	28	-10	5	15		147	0.1526	0.0600
4	36	-12	6	18		176.4	0.1962	0.0435
5	44	-15	12	27		2.6	0.2398	0.0437
6	52	-21	19	40		392	0.2834	0.04
7	60	-22	24	46		450.8	0.3270	0.0401
8	76	-30	36	66		6.8	0.4142	0.0358
9	84	-35	45	80		784	0.4578	0.0356
10	92	-44	56	100		980	0.5014	0.0370
11	120				1.3	1200	0.6540	0.0267
12	280				7.6	7500	1.5259	0.0306
13	400				14.2	14100	2.1799	0.0282
14	600				29.2	29100	3.2698	0.0259
15	840				53.7	53600	4.5778	0.0243
16	1000				72.8	72700	5.4497	0.0233

计算实例：以V=14 L/h和V=120 L/h为例

当V=14 L/h时，ΔP=（P2-P1)×9.8=（5+2）×9.8=68.8 Pa

当V=120 L/h时，ΔP=（1.3-0.1)×1000=1200 Pa

表4 光滑管λ与Re数据处理表

序号	u/(m/s)	λ	Re	ln Re	ln λ	理论λ
1	0.0763	0.1120	0.2951	6.4619	-2.14	0.1000
2	0.1090	0.0862	914.7073	6.8186	-2.4508	0.0700
3	0.1526	0.0600	1280.5902	7.1551	-2.8136	0.0500
4	0.1962	0.0435	16.4731	7.40	-3.1339	0.03
5	0.2398	0.0437	2012.3560	7.6071	-3.1297	0.0318
6	0.2834	0.04	2378.23	7.7741	-3.0708	0.0269
7	0.3270	0.0401	2744.1218	7.9172	-3.2172	0.0233
8	0.4142	0.0358	3475.8876	8.1536	-3.3290	0.0412
9	0.4578	0.0356	3841.7705	8.2537	-3.3368	0.0402
10	0.5014	0.0370	4207.6534	8.3447	-3.2956	0.0393
11	0.6540	0.0267	5488.2435	8.6104	-3.6245	0.0368
12	1.5259	0.0306	12805.9015	9.4577	-3.4865	0.0297
13	2.1799	0.0282	18294.1450	9.8143	-3.5686	0.0272
14	3.2698	0.0259	27441.2176	10.2198	-3.6549	0.0246
15	4.5778	0.0243	38417.7046	10.5563	-3.7171	0.0226
16	5.4497	0.0233	45735.3626	10.7306	-3.7610	0.0216

计算实例：以λ=0.1120和λ=0.0267为例

当λ=0.1120时，u=0.0763 m/s

当λ=0.0267时，u=0.6540 m/s

图1 光滑管层流区λ—Re双对数关系

图2 光滑管过渡区λ—Re双对数关系

图3 光滑管湍流区λ—Re双对数关系

图4 光滑管λ实际值与理论值对比关系曲线

2、粗糙管的λ和Re求解：d=0.010m l=1.70m

序号	V/(L/h)	P1(mm H2O)	P2(mm H2O)	压差 ΔP			u(m/s)	λ
序号	V/(L/h)	P1(mm H2O)	P2(mm H2O)	mm H2O	KPa	ΔP/(Pa)	u(m/s)	λ
1	16	-11	8	19		186.2	0.0566	0.6850
2	24	-18	21	39		382.2	0.0849	0.6249
3	36	-32	42	74		725.2	0.1274	0.5270
4	40	-39	53	92		901.6	0.1415	0.5307
5	48	-52	75	127		1244.6	0.1699	0.5087
6	52	-58	84	142		1391.6	0.1840	0.4847
7	60	-70	102	172		1685.6	0.2123	0.4410
8	72	-93	139	232		2273.6	0.2548	0.4131
9	84				2.8	2700	0.2972	0.3604
10	92				3.5	3400	0.3255	0.3783
11	120				5.4	5300	0.4246	0.3466
12	280				27.4	27300	0.9908	0.3279
13	400				51.8	51700	1.4154	0.3043
14	600				108.8	108700	2.1231	0.2844
15	720				155.3	155200	2.5478	0.2820

表5 粗糙管摩擦系数λ数据处理表

计算实例：以V=16 L/h和V=84 L/h为例

当V=16 L/h时，ΔP=（P2-P1)×9.8=（8+11）×9.8=186.2 Pa

当V=84 L/h时，ΔP=（2.8-0.1)×1000=2700 Pa

表6 粗糙管λ与Re数据处理表

序号	u/(m/s)	λ	Re	ln Re	ln λ
1	0.0566	0.6850	5.6569	6.3795	-0.3783
2	0.0849	0.6249	884.4853	6.7850	-0.4701
3	0.1274	0.5270	1326.7280	7.1905	-0.06
4	0.1415	0.5307	1474.1422	7.2958	-0.6336
5	0.1699	0.5087	1768.9706	7.4782	-0.6758
6	0.1840	0.4847	1916.3849	7.5582	-0.7243
7	0.2123	0.4410	2211.2133	7.7013	-0.8188
8	0.2548	0.4131	2653.4560	7.8836	-0.8842
9	0.2972	0.3604	3095.6986	8.0378	-1.0206
10	0.3255	0.3783	3390.5271	8.1287	-0.9720
11	0.4246	0.3466	4422.4266	8.3944	-1.0595
12	0.9908	0.3279	10318.9955	9.2417	-1.1149
13	1.4154	0.3043	14741.4221	9.5984	-1.17
14	2.1231	0.2844	22112.1331	10.0039	-1.2575
15	2.5478	0.2820	26534.5597	10.1862	-1.2660

计算实例：以λ=0.6850和λ=0.3604为例

当λ=0.6850时，u=0.0566 m/s

当λ=0.3604时，u=0.2976 m/s

图5 光滑管层流区λ—Re双对数

图6 光滑管过渡区λ—Re双对数关系

图7 光滑管湍流区λ—Re双对数关系

图8 光滑管与粗糙管λ—Re双对数关系对比

流体流动阻力的测定实验数据处理

六、实验数据处理与分析P0=-0.1KPa查表得：此时水的密度为ρ=997.6351Kg/m3水的粘度为μ=9.579×10-4Pa·s1、光滑管的λ和Re求解：d=0.008058ml=1.70m表3光滑管摩擦系数λ数据处理表序号V/(L/h)P1(mmH2O)P2(mmH2O)压差ΔPu(m/s)λmmH2OKPaΔP/(Pa)114-52768.60.07630.1120220-7411107.80.10900.0862328-105151470.15260.0600436-126181

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