流体流动阻力的测定装置.doc

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1、流体流动阻力的测定装置“流体流动阻力的测定”是化学工程领域中最重要的实验之一，是让学生运用实验研究方法的理论来具体解决复杂工程问题的实例。通过实验使学生掌握工程实验的基本实验技能。本实验是是培养学生掌握流体流动过程中阻力损失的测定方法之良好装置。一、测定装置1．本装置采用整体式框架结构，带有二套独立体系的测定系统，结构紧凑，2．采用精度较高的涡轮流量计、MMD智能流量仪和压差计系统，测量精度高。3．系统操作稳定，数据重现性好。二、测定功能1．测定摩擦系数和雷诺数的关系。2．闸阀的阻力系数和雷诺数的关系。三、基本原理化工管路由直管部分和管件部分组成。流

2、体在管路中流动嗣，由于粘性剪应力和涡流的存在，因此不可避免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，hr=f(d、l、u：μ、ρ、ε)。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：即寻找出λ、ξ就可计算出流体在管道内流动时的能量损失：式中：入——直管摩擦系数d——直管内径m1——直管长度mμ——流体流速m／s一ε——管件的阻力系数△P1——直管沿程压力降

3、N／m。△P2——管件局部压力降N／m2△P1、△P2由水银压差计读出；△p==h(ρHg一p)gN／rm2流速由涡轮流量计及MMD智能流量仪算出：u=Vs／π／4d2(m/s)式中：g——重力加速度m／s2p——流体的密度kg／m。Vs——平均流量m2／s四、实验装置与流程被测管长(m)管径(公称直径)被测管件20．0213／4”闸阀2．流程：1)．水箱8)．温度计2)．控制阀9)．泵3)．放空阀lO)．涡轮流量计4)．直管阻力测量U形压差计11)．直管段取压孔5)．平衡阀12)．局部阻力测量U形压差计6)．放空阀13)．闸阀7)．排液阀14)．局

4、部阻力取压孔3．装置：(一)．被测元件(I)．镀锌水管Dg=3／4”、2m(2)．闸阀Dg=3／4”(二)．测量仪表：(1)．U形压差计，指示液(水银)自备(2)．涡轮流量计LW-15精度0．5级量程0．4～4．Om3／h仪表编号：常数：(3)．MM能流量仪(三)．循环水箱(四)．循环水泵(五)．仪表箱(1)．按钮开关(2)．交流接触器(3)．锁定开关(六)．数显温度表五、实验步骤1．水箱充水至80％。2．仪表调整、MMD量仪及Lw一15型按说明书调节。3．打开压差计上平衡闾，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

5、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，测定直管部份和测定局部阻力(闸阀全开时)。8．测定读数：改变管道中的流量读出～系列流量：Vs压差：△P．(或△P2)9．记录(附表)：编号：流量系数：10．实验装置恢复原状，打开压差计上的平衡阀，并清理实验场地。序号流量直管阻力局部阻力L／S左读数右读数左读数右读数六、实验报告本实验操作时在等温条件下：雷诺系数:又:入=f(Re、ε／d).对于特定装

6、置ε／d为常数，上式可改写成入=f(Re)。将所得的实验数据组在双对数座标上。绘制：入～Re曲线图形同理绘制：ε～Re曲线图形七、注意事项1．水泵电机这三相四线制．按装接电时，务必请电工按BA型离心水泵说明书的要求操作调试。(若三相四线中有一根黄绿双色电线，那么此线为中线)2．客户自备水银(Hg)作指示剂。在灌装时务必格外小心。3．保持水箱水质清洁。(特别不许有纤维状杂质)4．涡轮流量计要定时拆下清洗。