沿程阻力系数测定实验材料表（五篇材料）

第一篇：沿程阻力系数测定实验材料表

沿程阻力系数测定实验材料表

1-蓄水箱（有机玻璃板）

2-实验水箱，计量水箱（透明有机玻璃板）3-直径20PPR管，直径25PPR管

4-细玻璃管4根，细橡皮软管2根，取压管2根 5-闸阀X1

6-普通阀门X2

第二篇：流体局部阻力系数的测定实验小结

流体局部阻力系数的测定实验小结

这次开放性实验我做了流组局部阻力测定与离心泵特性曲线测定两个实验。之前有做过相关实验，但这次虽然差不多，但在细节上还是有许多的不一样。实验前经过和老师商讨操作步骤和数据处理上可以看出流体局部阻力系数测定实验在操作上虽简单，但要一份完美的报告还是需要再三的修改。

我从这次试验 认识和掌握流体局部阻力实验的一般实验方法测定突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。实验过程中，在取三个不同流量时必须在1~4m3之间，全开时为了方便测阀门在不同开度时的局部阻力系数，需记下全开时的总圈数，为了数据图完美点需要多测几组。还学到了在计算机上绘图的一些技巧。处理局部阻力数据时学到两种不同方法处理数据，一种是根据公式分别算出在不同阀门开度和不同流量的阻力系数，最后求平均值。另一种是根据公式，画出在不同阀门开度下局部阻力损失与动能的关系曲线，得出曲线的斜率即局部阻力系数。

通过这次试验，在加深对实验原理理解的基础上，又通过反复操作，掌握实验步骤，为实际操作做好充分准备，同时培养了我们理论联系实际的能力，提高了独立思考和独立工作的能力。

第三篇：稳态法导热系数测定实验

稳态法导热系数测定实验

一、实验目的

1、通过实验使学生加深对傅立叶导热定律的认识。

2、通过实验，掌握在稳定热流情况下利用稳态平板法测定材料导热系数的方法。

3、确定材料的导热系数与温度之间的依变关系。

4、学习用温差热电偶测量温度的方法。

5、学习热工仪表的使用方法

二、实验原理

平板式稳态导热仪的测量原理是基于一维无限大平板稳态传热模型，这种方法是把被测材料做成比较薄的圆板形或方板形，薄板的一个表面进行加热，另一个表面则进行冷却，建立起沿厚度方向的温差。图1是无限大平板导热示意图。

根据傅立叶（Fourier）定律：

Tw2 y x T Q Tw1 cTTTT()()()xxyyyy（1）

在一维无限大平板稳态传热时，方程（1）可简化为：

2T02x

δ图1 无限大平板的稳态导热示意图

（2）

其边界条件为

x=0时，T=Tw1 x=δ时，T=Tw2

可解得下列方程

QA(Tw1Tw2)

（3）

由式（3）可得

QA(Tw1Tw2)

（4）

式中

λ——导热系数，W/m ·℃； δ——试件厚度，m；

Q——热流量，w； A——试件面积，m2；

Tw1 ——试件下表面温度，℃； Tw2 ——试件上表面温度，℃。

一般情况下，选择平板试件的尺寸要注意满足下列条件：

17D~110D

式中

D ——方板的短边长度，m。

热流量Q也可以由输入电压和电阻表示为：

QU2R 式中 U——施加在加热板上的电压，V；

R——加热板上内部加热电阻丝的电阻，Ω。将式（5）带入式（4）得

U2RA(Tw1Tw2)

对应此λ的材料温度为

TTw1Tw2 2

（5）

（6）

（7）

根据式（7）只要知道试件面积A、电压U、电阻R、厚度δ以及在厚度δ方向上的温度差，便可求出导热系数。

三、实验设备

实验设备如图2所示。

图2平板式稳态法导热仪的总体结构图

1.调压器2.铜板3.主加热板 4.上均热片 5.中均热片

6.下均热片7.热电偶 8.副加热板 9.数据采控系统 10.温度仪表 11.试样装置 12.循环水箱电位器 13.保温材料 14.电位器

键盘共有6个按键组成，包括为“5”、“1”、“0.1”3个数据键，“±”正负号转换键，“RST”复位键，“ON/OFF”开关键。

数据键：根据不同的功能对相应的数据进行加减，与后面的“±”正负号转换键和“shift”功能键配合使用。

“±”正负号转换键：当“±”正负号转换键为“+”时，在原数据基础上加相应的数值；为“-”时，减相应的数值。

“RST”复位键：复位数据，重新选择。

控制板上的四个发光二极管分别对应四路热电偶，发光二极管发光表示对应的热电偶接通。由一台调压器输出端采用并联方式提供两路输出电压，电位器对每路输出电压进行调整，作为两个加热板的输入电压。

四、实验内容

1、根据提供的实验设备仪器材料，搭建实验台，合理设计实验步骤。调整好电加热器的电压（调节调压器），并测定相关的温度及电热器的电压等试验数据。

2、对测定的实验数据按照一定的方法测量进行数据处理，确定材料的导热系数与温度之间的依变关系公式。

3、对实验结果进行分析与讨论。

4、分析影响制导热仪测量精度的主要因素。

5、在以上分析结论的基础之上尽可能的提出实验台的改进方法。

五、实验步骤

1、利用游标卡尺测量试样的长、宽、厚度，测试样3个点的厚度，取其算术平均值，作为试样厚度和面积。

2、测量加热板的内部电阻。

3、校准热工温度仪表。

4、向水箱内注入冷却水。

5、通过调整电位器改变提供给主加热板和副加热板的加热功率，通过4位“LED”显示主加热板和副加热板的温度，根据主加热板的温度，调整电位器改变施加在副加热板的电压，使副加热板的温度与主加热板的温度一致。利用数字电压表测量并记录主加热板电压。

6、在加热功率不变条件下, 试样下表面和循环水箱下表面的温度波动每5min不超过±1℃时，认为达到稳态。此时，记录主加热板温度、试样两面温差。

7、通过数据键输入试样面积、厚度等相关参数，由试样面积、厚度、主加热板的电阻、电压、上表面温度及上均热片的上表面温度获得试样的导热系数。

8、改变电位器改变提供给主加热板和副加热板的加热功率件，重复步骤（5至7）测量并记录多个温度下的材料导热系数。

9、关掉电源。

六、实验要求

1、采用精度不低于0.05 mm的厚度测量工具(游标卡尺)，沿试样四周测量四处的厚度，取其算术平均值，作为实验前试样厚度。

2、用酒精将试件及均热片擦洗干净并晾干，晾干后在其上均匀涂抹导热油。

3、用调压器将电压调至一定值，保持不变，经一段时间后，待跟试件上下表面接触的铜片各点温度为一定值时，即导热过程达到稳定后记录各点温度及电热器的电压。

4、改变电加热器的电压（调节调压器），即改变电热器热量使之维持在另一个数值上，跟试件上下表面接触的铜片各点温度达到新的稳定状态后，重复第3项的测量。

5、用最小二乘法计算不同橡胶材料的导热系数随温度变化的关系式。

五、实验报告要求

1、材料温度可取材料上下表面温度的平均值，即T(Tw1Tw2)/2，其中：Tw1为试样材料下表面温度，Tw2为试样上表面温度。

2、实验报告需用专用的实验报告用纸进行书写；

3、实验报告中必须包含实验目的和实验步骤；

4、实验报告中必须包括实验数据的记录；

5、实验报告中必须包括实验数据处理的具体步骤，并有材料的导热系数随温度变化的关系式及关系曲线图；

6、实验报告中必须有对实验数据结果的分析。

第四篇：物理实验报告-稳态法导热系数测定实验

稳态法导热系数测定实验

一、实验目的

1、通过实验使学生加深对傅立叶导热定律的认识。

2、通过实验，掌握在稳定热流情况下利用稳态平板法测定材料导热系数的方法。

3、确定材料的导热系数与温度之间的依变关系。

4、学习用温差热电偶测量温度的方法。

5、学习热工仪表的使用方法

二、实验原理

平板式稳态导热仪的测量原理是基于一维无限大平板稳态传热模型，这种方法是把被测材料做成比较薄的圆板形或方板形，薄板的一个表面进行加热，另一个表面则进行冷却，建立起沿厚度方向的温差。

三、实验设备

实验设备如图2所示。

图2平板式稳态法导热仪的总体结构图

1.调压器2.铜板3.主加热板 4.上均热片 5.中均热片

6.下均热片7.热电偶 8.副加热板 9.数据采控系统 10.温度仪表 11.试样装置 12.循环水箱电位器 13.保温材料 14.电位器

键盘共有6个按键组成，包括为“5”、“1”、“0.1”3个数据键，“±”正负号转换键，“RST”复位键，“ON/OFF”开关键。

数据键：根据不同的功能对相应的数据进行加减，与后面的“±”正负号转换键和“shift”功能键配合使用。“±”正负号转换键：当“±”正负号转换键为“+”时，在原数据基础上加相应的数值；为“-”时，减相应的数值。“RST”复位键：复位数据，重新选择。

控制板上的四个发光二极管分别对应四路热电偶，发光二极管发光表示对应的热电偶接通。由一台调压器输出端采用并联方式提供两路输出电压，电位器对每路输出电压进行调整，作为两个加热板的输入电压。

四、实验内容

1、根据提供的实验设备仪器材料，搭建实验台，合理设计实验步骤。调整好电加热器的电压(调节调压器)，并测定相关的温度及电热器的电压等试验数据。

2、对测定的实验数据按照一定的方法测量进行数据处理，确定材料的导热系数与温度之间的依变关系公式。

3、对实验结果进行分析与讨论。

4、分析影响制导热仪测量精度的主要因素。

5、在以上分析结论的基础之上尽可能的提出实验台的改进方法。

五、实验步骤

1、利用游标卡尺测量试样的长、宽、厚度，测试样3个点的厚度，取其算术平均值，作为试样厚度和面积。

2、测量加热板的内部电阻。

3、校准热工温度仪表。

4、向水箱内注入冷却水。

5、通过调整电位器改变提供给主加热板和副加热板的加热功率，通过4位“LED”显示主加热板和副加热板的温度，根据主加热板的温度，调整电位器改变施加在副加热板的电压，使副加热板的温度与主加热板的温度一致。利用数字电压表测量并记录主加热板电压。

6、在加热功率不变条件下, 试样下表面和循环水箱下表面的温度波动每5min不超过±1℃时，认为达到稳态。此时，记录主加热板温度、试样两面温差。

7、通过数据键输入试样面积、厚度等相关参数，由试样面积、厚度、主加热板的电阻、电压、上表面温度及上均热片的上表面温度获得试样的导热系数。

8、改变电位器改变提供给主加热板和副加热板的加热功率件，重复步骤(5至7)测量并记录多个温度下的材料导热系数。

9、关掉电源。

六、实验要求

1、采用精度不低于0.05 mm的厚度测量工具(游标卡尺)，沿试样四周测量四处的厚度，取其算术平均值，作为实验前试样厚度。

2、用酒精将试件及均热片擦洗干净并晾干，晾干后在其上均匀涂抹导热油。

3、用调压器将电压调至一定值，保持不变，经一段时间后，待跟试件上下表面接触的铜片各点温度为一定值时，即导热过程达到稳定后记录各点温度及电热器的电压。

4、改变电加热器的电压(调节调压器)，即改变电热器热量使之维持在另一个数值上，跟试件上下表面接触的铜片各点温度达到新的稳定状态后，重复第3项的测量。

5、用最小二乘法计算不同橡胶材料的导热系数随温度变化的关系式。

五、实验报告要求

1、材料温度可取材料上下表面温度的平均值，即，其中：Tw1为试样材料下表面温度，Tw2为试样上表面温度。

2、实验报告需用专用的实验报告用纸进行书写；

3、实验报告中必须包含实验目的和实验步骤；

4、实验报告中必须包括实验数据的记录；

5、实验报告中必须包括实验数据处理的具体步骤，并有材料的导热系数随温度变化的关系式及关系曲线图；

6、实验报告中必须有对实验数据结果的分析。

第五篇：流体流动阻力的测定(教案)

化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

实验二 流体流动阻力的测定

难点：因次分析方法对工程实际问题的分析解决； 重点：测定流体经直管和管件时阻力损失的实验组织法； 课时：4学时，其中实验讲解约1学时，学生完成实验3学时；

流体流动阻力测定是化工领域中最重要的实验之一，是运用因次分析方法的理论来具体解决复杂工程问题的实例，通过实验掌握工程实验的基本实验技能。

一、实验目的

1.熟悉测定流体经直管和管件时阻力损失的实验组织法及测定摩擦系数的工程意义；

2.学会用因次分析方法解决工程实际问题； 3.学会压差计、流量计的使用方法；

4.学会识别组成管路中各个管件，阀门并了解其作用。

二、实验任务

1.测定特定ε/ d条件下直管摩擦系数和雷诺数的关系。2.测定流体流经阀门和弯头时的阻力系数。

三、实验原理

由于流体粘性的存在，流体在流动的过程中会发生流体间的摩擦，从而导致阻力损失。层流时阻力损失的计算式是由理论推导得到的；湍流时由于情况复杂得多，未能得出理论式，但可以通过实验研究，获得经验的计算式。

1、直管阻力——采用因次分析法规划实验：（1）影响过程的主要因素

hf =f(d, u,ρ,μ, l,ε)湍流时直管阻力损失hf与的大小取决于流体的物性（密度ρ、粘度μ）、流动状况（流速u）及流道的几何尺寸和形状（内直径d、长度l、管壁粗糙程度ε），若每个自变量的数值变化10次，测取hf的值而其它自变量保持不变，6个自变量，根据正交网络法规划，实验次数将达10。

6化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

2、因次分析法规划实验因次分析法是通过将变量组合成无因次数群，从而研究无因次数群之间的关系，大大减少实验自变量的个数，大幅度地减少实验次数。在物理方程因次一致性的条件下，任何一个方程都可化为无因次方程；原方程共有7个变量；它们的因次分别为：d--[L]；u--[LT－]；ρ– [ML－]；μ--[ML－

113T－]；ε--[L]；h f--[LT－]，其中有[L]、[M]、[T] 3个基本因次；根据无因122次方程的变量总数等于原方程变量总数和基本因次数之差，可得无因次数群的个数π=7-3=4个。

即h f =f(d, u,ρ,μ, l,ε)→ π4 =f（π1，π2，π3）式中：1LL LdLd

23MLTMLLLT1131Re1

4LTu22hfhf2

由因次分析法可将对h f =f(d, u,ρ,μ, l,ε)的研究转化成对无因次数群π4 =f（π1，π2，π3）之间关系的研究，即：

dulf(，)2udd'hf实验工作量将从106次实验 → 103次实验，若实验设备已定，则：

dulu2hff(,)dd2 实验次数又将从103次实验 → 102次实验，从而，实验工作量大大降低。若实验设备是水平直管，阻力损失表现为压强的降低，即：

Pdulu2f(,)dd2 2 化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

所以

duf(,)2ldPud2其中

在实验装置和物系已确定的情况下，摩擦系数λ只随Re而变，实验操作变量仅是流量，通过阀门的开度改变流量，用流量计测定流速，由压差计测定压差，用温度计测定物系温度，从而确定ρ和μ。

四、实验装置

光滑直管为不锈钢管，管径20.5mm，测压点间长度2m；粗糙直管为镀锌管，管径20.5mm，测压点间长度2m；两根管并联，通过球阀控制，直管和弯头的压强损失使用水银压差计测定，闸阀的压强损失通过氯仿压差计测定。

化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

实验介质为自来水，置于水箱内循环使用，通过离心泵输送，用流量计测定流速，用出口控制阀调节流量（注意：出口控制阀的安装位置，流量调节阀一般不设在吸入侧，以免在关小阀门使发生气蚀现象，也不宜装在离泵很远的出口线上否则，在调节阀前面管段内若有积存空气时会发生泵的喘振，通常在靠近出口的管上安装流量调节阀）。

五、实验步骤

1、实验准备：对照实验流程图，熟习实验装置及流程，识别组成管路中各个管件、阀门、压差计并了解其作用；检查轴承润滑情况，用手转动联轴节看其是否转动灵活；同时将水箱充水至80％。

2、打开压差计平衡阀、四个引压阀和切换阀；关闭各放气阀和离心泵的出口控制阀，启动电源。（为什么？——离心泵在启动时关闭出口阀门，可使轴功率低，以免电机烧坏；同时，在出口阀全开的情况下开动离心泵，管内流量瞬间达到最大值，压差计也会随着迅速上升，这样很可能导致压差计中的指示液被冲走）。

3、系统排气（为什么？——气体的存在会影响压力传递，导致测量误差）。 管路排气：先将控制阀开足然后再关闭，重复三次，排走总管中的大部分气体，然后打开总管排气阀，开足然后再关闭，重复三次。（注意平衡阀处于开启状态）

 引压管排气：依次分别对六个放气阀，开关重复三次，应保持平衡阀在开启状态。

 压差计排气：关闭平衡阀，缓慢旋动压差计上放气阀排除压差计中的气泡，注意：此时眼睛要注视着U型压差计中的指示液面的上升，先排进压管，后排低压管（严防压差计中水银冲走），排气完毕。

4、检验排气是否彻底。（如何检验？——将出口控制阀打开至最大，再关闭出口阀，看U型压差计读数，若左右读数相等，说明排气彻底，若左右读数不等，重复上述3排气顺序。

化工原理实验教案

实验二

流体流动阻力的测定

5、实验布点（如何布点？——将控制阀开至最大，读取流量显示仪读数F大，然后关至水银压差计差值约0.08时，再读取流量显示仪读数F小，确定流量范围，在F大和F小之间布12～14个点，其中在大流量时少布点，小流量时多布点，这是由于Re在充分湍流区时λ～Re的关系是直线，所以在大流量时少布点，而Re在比较小时λ～Re的关系是曲线，所以在小流量时多布点。

6、测定：通过控制阀调节管道中的流量，从流量仪读出一系列流量，从相应的压差计读取压差。

7、开启切换阀，测定另一根直管。

8、实验结束后，打开压差计上的平衡阀，先关闭控制阀后，再关闭泵（为什么？——防止出口管内的流体倒流使叶轮受损），排出水槽内的水（为什么？避免设备的锈蚀和冻裂），实验装置恢复原状，并清理实验场地。

9、上机处理实验数据，并打印处理结果，每小组打印一份。

六、思考题

1.本实验装置采用了哪种型式的泵，操作时要不要灌水？ 2.流体在管路中流动产生阻力的起因是什么？它取决于哪些因素？

3.实验数据测定前，为什么一定要排气？如何排气？如何检查气是否排净？

七、注意事项

1、启动电源时，应打开压差计平衡阀和四个引压阀，关闭各放气阀，关闭离心泵的出口控制阀。

2、在排气时，应严防压差计中的指示液被冲走。

3、测定数据前必须对管路及测压系统进行排气，并检查空气是否确实排尽。

4、两根并联管共用一个流量计及测压装置，实验中只能逐根测定；进行管道切换时，一定要先打开待测管道阀门，再关闭当前管道阀门。

5、测定时待流量稳定后再读数。

八、作业

1、上机处理数据，并打印处理结果，每小组打印一份。

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实验二

流体流动阻力的测定

2、完成实验报告，应包含：实验目的、实验原理、实验流程、实验步骤、原始数据、计算示例，讨论等，其中对计算示例，同一小组同学不得采用同一组数据处理。