9.5 数据处理和成果分析

实验设备名称：仪器编号：

同组学生姓名：

已知数据：管道材料；管道直径d=cm；管道断面面积A=cm²；

实验段长度L=cm；斜比压计夹角α=；

水温t=°；运动黏滞系数ν=cm²/s

1.实验数据及计算成果

实验数据及计算成果见表9.1。

2.成果分析

（1）在双对数纸上点绘水头损失λ与雷诺数Re的关系，分析沿程阻力系数λ随雷诺数的变化规律。并将成果与莫迪图9.2进行比较，分析实验所在的区域。

（2）也可以用下面的方法对实验曲线进行分析，判断流动区域。当Re<2320时，为层流，λ=64/Re；当2320<Re<4000时，为层流到紊流的过渡区；当Re>4000时，液流形态已进入紊流区，这时，沿程阻力系数决定于黏性底层厚度δ₀与绝对粗糙度Δ的比值。黏性底层厚度的计算公式为

根据绝对粗糙度与黏性底层的比值，对紊流区域判断如下：

当Δ/δ₀<0.3为紊流光滑区，λ=f（Re），λ仅与雷诺数有关；当0.3≤Δ/δ₀<6.0为紊流过渡区，λ=f（Re，d/Δ），λ不仅与雷诺数有关，而且与相对光滑度d/Δ有关；当Δ/δ₀>6.0为紊流的阻力平方区（粗糙区），λ=f（d/Δ），λ仅与相对光滑度d/Δ有关。

（3）由实测的层流区的水头损失h_f计算动力黏度μ。已知在层流区λ=64/Re，Re=vd/ν，代入式（9.3）得ν=gd²h_f/（32Lv），又g=γ/ρ，μ=ρν，可得