化工原理及实验(上)实验教材资料 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/6 7:33:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2,打开阀○1,启动水泵。让水充满测试管并排尽管内(包括测试管)的空气。 2、关闭阀○

2,调节阀○1,使各点的测压液柱控制在标尺范围内。 3、打开阀○

2,改变管道内流量,测取若干点流量下,动能与静压能的变化规律并加以4、逐步调节阀○

计算。

五、实验记录

NO 流量 1/h 1 2 3 4 5 hA(mm) hB(mm) hC(mm) hD(mm) hE(mm)

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实验四 流体流动阻力的测定

一、实验目的

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

2、学会压差计和流量计的使用方法。

3、识别组成管路中各个管件、阀门,并了解其作用。

二、基本原理

化工管路由直管部分和管件部分组成。流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,因此不可避免地要消耗一定的机械能。

直管部分损失的流体机械能称为直管阻力损失(或称沿程阻力损失);管件部分部分损失的称为局部阻力损失。工程上必须对这种机械能的损失作出定量计算。

分析流体流动过程可知它是一个多参数过程,hf?f(d,l,u,?,?,?)。由因次论的指导,从诸多影响流体流动的因素中组合流体流经管件时的阻力损失为如下的函数关系式:

?ldu????P?F?d,?,d??u2??lu2hf?????d2?Pu2 hf??

2即寻找出?,?就可以计算出流体在管道内流动时的能量损失: ??2?P2d?P1?2 及 ??22 luu式中:?:直管摩擦系数,d:直管内径m,l:直管长度m , ?:流体流速m/s,?:

管件的阻力系数,?P1——直管沿程压力降N/m2, ?P2——管件局部压力降 N/m2 ,

?P1,?P2由水银压差计读出 ?P?(?Hg??)g N/m2

流速由涡轮流量计及MMD智能流量仪算出:u?VS/?4d2(m/s)

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式中:g——重力加速度m/s2 , ?——流体密度kg/m3,Vs——平均流量 m3/

三、实验装置及流程

1、实验设备主要参数:

被测管长(m) 2

2、实验装置及流程:

涡轮流量计: LW-15 精度0.5级 量程0.4~4.0m3/h

1、水箱 ;2、控制阀;3、放空阀 ;4、直管阻力测量U型压差计 ;5、平衡阀;6、放空阀;7、排液阀;8、温度计;9、泵;10、涡沦流量计;11、直管段取压孔;12、局部阻力测量U型压差计;13、闸阀;14、局部阻力取压孔;

管径(公称直径) 0.021 被测管件 3/4"闸阀

四、实验步骤 1、水箱充满水至80%;

2、仪表调整、MMD智能流量仪及LW-15型按说明书调节(一般情况下,实验室人员已经将仪器调整到最佳状态);

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3、打开压差计上平衡阀,关闭各放气阀; 4、启动循环水泵;

5、排气:1)、管路排气;2)、测压导管排气;3)、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:先排进压管后排低压管(严防压差计中水银冲走),排气完毕。

6、读取压差计零位读数。

7、开启调节阀至最大,确定流量范围,确定实验点,测定直管部分和测定局部阻力(闸阀全开时)。

8、测定读数:改变管道中的流量读出一系列流量Vs 压差:?P1(或 ?P2) 9、数据记录: 流量系数:

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 流量L/s 直管阻力 左读数 右读数 局部阻力 左读数 右读数 10、实验装置恢复原状,打开压差计上的平衡阀,清理实验场地。

五、思考题

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1.如何检验系统内的空气已经被排除干净?(启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后,打开U形管顶部阀门,利用空气压强使U形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。)

2. 测压孔的大小和位置,测压导管的粗细和长短对实验有无影响?为什么? 3. 试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象? 4.不同管径、不同水温下测定的?~Re曲线数据能否关联到同一曲线?

5.在?~Re曲线中,本实验装置所测Re在一定范围内变化,如何增大或减小Re的变化范围? 6.本实验以水作为介质,作出?~Re曲线,对其它流体是否适用?为什么? (能用,因为雷诺准数是一个无因次数群,它允许d、u、?、变化。) 7.你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法?它们各有什么特点?

(测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计,差压变送器。转子流量计,随流量的大 小,转子可以上、下浮动。U形管压差计结构简单,使用方便、经济。差压变送器,将压差 转换成直流电流,直流电流由毫安表读得,再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差, 可测大流量下的压强差。)

8.作λ-Re图时,依点画线用什么工具?点在线的一侧还是两侧?怎样提高做图的精确度?做图最忌讳什么?(用曲线板或曲线尺画曲线,直尺画直线。点应在线的两侧,以离线的距离最近为原则。最忌讳徒手描。)

9.影响流动型态的因素有哪些?用Re判断流动型态的意义何在?

(影响流动类型的因素有:内因:流动密度?、粘度?;外因:管径d、流速u,即Re?du??。 用它判断流动类型,什么样的流体、什么样的管子,流速等均适用,这样,就把复杂问题简 单化了,规律化了,易学、易用易于推广。)

10.直管摩擦阻力的来源是什么?(来源于流体的粘性F??A?u?y流体在流动时的内摩擦,

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