一、核心摘要
该设备为流体力学核心教学与科研实验设备，主要面向本科流体力学、流体输配管网、动力工程及工程热物理等课程教学、工程实训及基础性科研工作，可系统完成管路流体流动阻力测定、不同管路构件流动损失对比、流阻特性规律探究等核心流体基础实验项目，是高校开展管路流动理论验证、流体阻力特性分析、管网系统优化探究的关键实训设备。
设备核心用于测定不同流动工况、不同管路结构、不同管壁特性条件下，流体在管路系统中的沿程阻力、局部阻力、流速流量、压力损失、雷诺数等关键流体参数，精准探究直管、粗糙管、异形管路、阀门、流量计等管路构件的结构参数、流体运行参数与流动阻力损失的耦合变化规律，明确流体层流、湍流两种典型流动状态的判定特征、阻力形成机制与能量损耗机理。装置采用一体化集成设计，完整整合光滑直管段、粗糙管段、多类型弯头、不同规格阀门、多款流量计等核心实验模块，可独立切换、分组开展对比实验，完整复现工业管路系统中流体输配的全流程工况，实时展示流体在管路内的流动状态、压力衰减过程、局部涡流损耗、管壁摩擦损耗等物理现象，帮助使用者直观理解流体流动阻力产生、能量损耗转化的核心原理与管路运行机制。
同时，该装置搭载高精度数据采集与智能测控系统，支持流量、压差等实验参数的动态记录。设备可支撑学生开展管路流动阻力特性探究、不同管件损失量化对比、管路工况参数标定、流体流态转变判定、管网阻力优化设计等创新实训与基础性科研实验，全面覆盖流体基础验证性实验、综合对比性实验、工程设计性实验与创新性实验的多元化教学需求。
该装置适配高校能源与动力工程、建筑环境与能源应用工程、机械工程、土木工程、给排水科学与工程、化工工程、新能源科学与工程等多个专业的流体力学、管网输配等实验教学需求，可有效夯实学生流体力学、管路流动、能量损耗的理论基础，提升流体参数检测、实验数据校核处理、流阻特性分析、管路系统优化调试的工程实践能力。
二、什么是流动阻力实验设备
1.定义
H130流动阻力实验装置是一款用来与H100流体力学基本实验台配合使用，测试流体在管道内部流经不同管道或管件时产生的摩擦阻力的实验装置。
管道和连接件处的水头损失是流体力学中的一个经典问题。H130流动阻力实验装置通过不同阀门和管配件的设计，直观展示了流体通过粗糙管道、过滤器等不同管件的流动情况，同时可以对过程中相对水头损失进行量化统计，实验过程中的流量可通过孔板流量计、文丘里流量计及皮托管流量计的来精确调节，同时展示不同流量计实现流量测量的实际操作过程。
2. 组成结构
三、主要实验项目
| 实验项目 | 教学目标 | 测量参数或其他 |
| 光滑直管中的水头损失 | 1.通过实验让学生了解直管管流的流动状态；2.通过实验让学生了解不同管径对于水头损失的影响；3.使学生完整参与包括前期设计在内的整个科研实验过程，培养学生创新开拓的能力。 | 流量、管径、流速 |
| 各种阀门所产生的水头损失 | 1.通过实验让学生了解不同阀门对于水头损失的影响；2.通过实验让学生能够在以后的实际设计中将各种阀门可能产生的影响加以模拟考虑；3.使学生完整参与包括前期设计在内的整个科研实验过程，培养学生创新开拓的能力。 | 流量、压差、流速 |
| 粗糙管道内部流体状态 | 1.通过实验让学生了解粗糙管内流体流动状态，与光滑管的实验结果相对比观察沿程阻力对于压降的影响；2.通过实验让学生能够在以后的实际设计中将粗糙管流可能产生的影响加以模拟考虑；3.通过实验计算理解雷诺数的物理意义和其对于流态的影响。 | 流量、压差、流速、雷诺数 |
| 文丘里、孔板、毕托管流量计的使用及流量系数测定 | 1.通过实验让学生了解文丘里、孔板、毕托管流量计的运行原理和使用；2.通过实验让学生能够理解流体流经文丘里管时的水头损失成因和流动状态；3.使学生完整参与包括前期设计在内的整个科研实验过程，培养学生创新开拓的能力。 | 流量、管径、压差、流速 |
| 弯头处产生的水头损失 | 1.通过实验让学生了解多种弯头，不同半径弯头对于水头损失的影响；2.通过实验让学生能够在以后的实际设计中将各种弯头可能产生的影响加以模拟考虑 | 压差、流量、流速 |
四、技术参数
| 参数名称 | 值 |
| 工作环境 | 常温常压 |
| 最大流量 | 60 L/min |
| 模块流量计量范围 | 10 L/min-60L/min |
| 差压表量程 | -1~1bar |
| 压力精度 | 0.1 bar |
| 实验介质 | 水（标况103kg/m3） |
| 实验台尺寸(长×宽×高) | 2900×800×1950 mm |
| 压差计尺寸(长×宽×高) | 600×500×1800 mm |
| 压差计计量范围 | 0~1200mm |
| 压差计精度 | 1mm |
五、适用专业与课程
流动阻力实验装置适用于哪些专业
- 能源与动力工程
- 建筑环境与能源应用
- 机械工程
- 新能源科学与工程
流动阻力实验装置适用于哪些课程
- 《流体力学》
六、设备优势
一、一体化集成设计，实验功能全覆盖
设备采用模块化一体化集成结构，整合光滑直管、粗糙管、多类型弯头、不同规格阀门、多款流量计等全部实验单元，单台设备即可完成沿程阻力、局部阻力、不同管件损失对比、流态转换、流量标定等全套流体力学核心实验。相较于传统分体式实验设备，无需多台设备组合搭建，大幅节约实验室场地资源，设备布局规整紧凑，完美适配高校标准化流体力学实验室建设需求，可全方位支撑验证性、综合性、设计性多层次实验教学。
二、多专业高适配，贴合高校教学大纲
设备完全对标高校流体力学核心课程教学要求，适配能源与动力、建环、机械、土木、给排水、化工、新能源等多个工科专业教学需求，全面覆盖流体力学、流体输配管网、泵与风机等核心课程的实验教学模块。配套完善的教学课件、实验指导书与实训题库，贴合本科教学大纲、课程考核标准及学科人才培养方案，可满足常态化教学、课程实训、期末考核、学科竞赛实训等多元教学场景，通用性与教学适配性远超行业普通设备。
三、稳定耐用易运维，降低高校教学成本
设备框架与核心构件采用工业级304不锈钢材质，工艺精良、结构稳固，具备耐腐蚀、抗老化、低噪音、可长期连续稳定运行的特点，适配高校高频次、大批量学生实训教学场景。设备搭载自循环节水系统，节能环保、运维简单，模块化结构设计便于检修、拆装与搬运，无需复杂维护，大幅降低高校实验室后期运维成本与设备损耗成本，性价比优势显著。
四、兼顾教学与科创，支撑学科能力提升
该设备不仅满足基础教学实验需求，还可支撑学生开展管路阻力优化、管件性能对比、流态特性分析等创新性实验、毕业设计课题与基础性科研项目，同时适配各类大学生流体力学、化工设计类学科竞赛实训需求。能够有效助力高校开展创新型人才培养，丰富实训教学体系，提升学生工程实践与科研创新能力，助力高校完成学科建设、教学改革与实训平台升级，赋能专业教学质量提升。
七、FAQ
Q1：流动阻力实验最常见的问题是数据跳动大、读数不稳定，设备能否保证实验数据稳定、无大幅波动？
A1：本设备采用稳压供水系统与管路阻尼稳流结构，可有效消除管路水锤、气流扰动、流速脉动带来的数据波动问题，全程保证管路流体平稳层流、稳定湍流工况。配合高精度恒定流量控制系统，实验过程中压力、压差、流量参数无跳变、无漂移，全程数据平稳，彻底解决传统设备读数忽高忽低、数据难以读取的问题，保障每组实验数据稳定可靠。
Q2：多次重复做同一个工况实验时，数据重复性差、对不上，设备能否保证数据重复性与一致性？
A2：完全可以。设备整体管路布局经过流体仿真优化，流道均匀、阻力可控、无死角、无积气隐患，硬件一致性高。同一工况下多次重复实验，流量、压差、阻力系数数据偏差极小，数据重合度高、重复性好，完全满足本科实验“可重复、可校核”的教学要求，杜绝学生多次实验数据不一致、无法拟合曲线、实验报告难完成的问题。
Q3：传统流体设备功能分散、单台只能做单一实验，采购多台占地大、投入成本高，实验室利用率低，如何规避？
A3：设备采用一体化集成设计，将光滑直管、粗糙管、多类型弯头、各类阀门、标准流量计等实验模块集中集成，单台设备即可完整完成沿程阻力、局部阻力、不同管件损失对比、流态变化分析等全套流体力学核心实验。无需多台设备叠加采购，大幅节省实验室场地，设备使用率高、性价比高，适配高校标准化流体实验室集中建设需求。
Q4：设备能否适配多专业、多课程教学，满足基础实验、综合设计、创新实训等多层次教学需求？
A4：设备完全对标高校流体力学教学大纲，适配能源与动力、建筑环境、机械、土木、给排水、化工、新能源等多个专业，覆盖流体力学、流体输配管网、泵与风机等核心课程实验。不仅可完成基础验证性实验，还可支撑综合设计、创新探究、毕业设计、学科竞赛实训等拓展教学内容，适配高校新工科多层次实践教学体系，通用性与教学延展性极强。。