化工单元操作实训

单元操作实训

流动阻力测定实验一、实验目的 (1)掌握直管与阀门阻力损失的测定方法； )掌握直管与阀门阻力损失的测定方法； (2)测定摩擦系数与雷诺数、管壁粗糙度之间的关系； )测定摩擦系数与雷诺数、管壁粗糙度之间的关系； (3)测定阀门的阻力系数与开度之间关系； )测定阀门的阻力系数与开度之间关系； 形压差计和转子流量计的使用方法。 (4)学会倒 形压差计和转子流量计的使用方法。 )学会倒U形压差计和转子流量计的使用方法 二、基本原理 (1)直管阻力摩擦系数测定原理 ) 流体在圆形管内作层流流动时λ=64/Re,湍流流动时λ , 与雷诺数和相对粗糙度有关，要实验测定， 与雷诺数和相对粗糙度有关，要实验测定，本实验要验证 与雷诺数之间的关系。 不同管路λ与雷诺数之间的关系。

直管阻力的计算可用范宁公式

p f l u2 Hf = =λ ρg d 2g

m

实验是对一定长度l和管径 的水平管路进行测定 实验是对一定长度 和管径d的水平管路进行测定，在一 和管径 的水平管路进行测定， 定流量下，利用U形压差计测出对应的压强差 形压差计测出对应的压强差， 定流量下，利用 形压差计测出对应的压强差，由于管道 为水平等径管，压强差在数值上就等于压强降 为水平等径管，压强差在数值上就等于压强降 pf。由范 宁公式就可求得某一雷诺数下的摩擦系数值。 宁公式就可求得某一雷诺数下的摩擦系数值。 本实验要分别对光滑管和粗糙管进行测定。 本实验要分别对光滑管和粗糙管进行测定。 (2)局部阻力测定原理 ) 局部阻力计算有当量长度和阻力系数两种方法， 局部阻力计算有当量长度和阻力系数两种方法，当量 长度和阻力系数均要进行实验测定， 长度和阻力系数均要进行实验测定，本实验仅测定阀门 在不同开度的阻力系数。 在不同开度的阻力系数。 局部阻力可由下式进行计算

p f u2 H ′f = =ξ 2g ρg

m

测定阀门在一定开度下所对应的压强降， 测定阀门在一定开度下所对应的压强降，由上述公式根 据对应的管内流速确定阻力系数。 据对应的管内流速确定阻力系数。 三、实验装置 本装置由离心泵、各种阀门和管件、转子流量计、U形 本装置由离心泵、各种阀门和管件、转子流量计、 形 管压差计，不锈钢光滑管、镀锌粗糙管等构成。 管压差计，不锈钢光滑管、镀锌粗糙管等构成。 实验介质为水，水从循环水箱由离心泵送入实验装置， 实验介质为水，水从循环水箱由离心泵送入实验装置， 经过管道系统后返回循环水箱。 经过管道系统后返回循环水箱。 流量可由转子流量计读得，压头损失可由倒 压

差计或 流量可由转子流量计读得，压头损失可由倒U压差计或 压差传感器和数显表测得。 由1151压差传感器和数显表测得。装置结构尺寸见讲义。 压差传感器和数显表测得 装置结构尺寸见讲义。

实验流程

四、实验步骤及注意事项 熟悉系统流程——启动离心泵 启动离心泵——管道系统排气(包括 管道系统排气( 熟悉系统流程 启动离心泵 管道系统排气 测压导管排气) 系统流体静止时， 测压导管排气)——系统流体静止时，倒U形压差计两臂 系统流体静止时 形压差计两臂 指示液液位是否相等——打开阀门，调节流量为 、1.5、 打开阀门， 指示液液位是否相等 打开阀门 调节流量为1、 、 2.0……5.0m3/h(8~9点),测定光滑管和粗糙管的阻力 ( 点),测定光滑管和粗糙管的阻力 由对应的压差计读得，单位为mmH2O),注意调节好 ),注意调节好 (由对应的压差计读得，单位为 ), 流量后，要等一段时间再读数——测定闸阀全开时阻力系 流量后，要等一段时间再读数 测定闸阀全开时阻力系 流量设定为2, , 个阻力， 数(流量设定为 ，3,4m3/h,测得 个阻力，以确定平均 ，测得3个阻力 阻力系数) 关闭系统阀门——停泵 停泵——关闭所有仪表 阻力系数)——关闭系统阀门 关闭系统阀门 停泵 关闭所有仪表 电源——记录下流体的温度、装置号。 记录下流体的温度、 电源 记录下流体的温度 装置号。 实验前要画好实验数据记录表。 实验前要画好实验数据记录表。结束后实验记录要交指 导老师审阅后，才能离开现场。 导老师审阅后，才能离开现场。

实验数据记录表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 流量m3/h 光滑管阻力 mmH2O 粗糙管阻力 mmH2O 闸阀阻力 mmH2O

五、实验报告编写 (一)实验目的 (二)实验原理 (三)实验装置 (四)实验数据记录表 (五)实验数据处理 (六)思考题

实验数据处理直管阻力实验数据处理： 直管阻力实验数据处理： 根据流量、管径确定流速，根据管长、 根据流量、管径确定流速，根据管长、该流量下所对 应的直管阻力( 应的直管阻力(mH2O)代入下式，确定摩擦系数λ。 )代入下式，

λ=

2 gH f d lu 2

根据流体温度，查取流体的密度、黏度， 根据流体温度，查取流体的密度、黏度，计算该流量下 的流动雷诺数Re。 的流动雷诺数 。 计算光滑管、 计算光滑管、粗糙管每一个流量下的摩擦系数λ和雷诺 将处理结果列入计算结果表中(表的格式见书)。 数Re ,将处理结果列入计算结果表中(表的格式见书)。 注意：在实验报告中仅写出一组实验数据的计算过程， 注意：在实验报告中仅写出一组实验数据的计算过程，

其他只要在计算结果表中表达出来即可。 …… 此处隐藏：2269字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……