化工流动过程综合实验

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化工原理实验报告综合经典篇

化工原理实验报告综合经典篇

实验题目:流体流动阻力测定实验一、数据记录1、实验原始数据记录如下表:离心泵型号:MS60/0.55,额定流量:60L/min, 额定扬程:19.5mN,额定功率:0.55kw流体温度2、5 2.4 1.9258 0.00513 41149.8586 2.6487 0.024846 6 2.2 1.7653 0.0061 37720.7038 2.2759 0.029569 7 2 1.6048 0.00593 34291.5489 1.8149 0.028751 8 1.8 1.4443 0.00424 30862.3940 1.5304 0.020508 9 1.6 1.2838 0.00536 27433.2391 1.2164 0.025955 10 1.4 1.12340.005655 24004.08420.94180.0273820.00559绘制粗糙管路的双对数λ-Re 曲线如下图示:根据光滑管实验结果,对照柏拉修斯方程λ=0.3164/(Re0.25),计算其误差,计试验次数 阻力系数λ 雷诺数Re 柏拉修斯方程计算结果 误差1 0.016893 57609.8021 0.02042266 0.1728312 0.017215 54009.1895 0.02075485 0.1705553 0.017332 50408.5768 0.02111594 0.179198 4 0.017282 46807.9642 0.0215108 0.196595 0.018107 43207.3516 0.02194558 0.174914 6 0.017612 39606.7389 0.02242819 0.2147387 0.018552 36006.1263 0.02296902 0.1923038 0.019035 32405.5137 0.02358206 0.192819 9 0.019391 28804.901 0.02428678 0.201582 10 0.019954 25204.2884 0.02511122 0.205375 3 的流速2900d Vu π=(m/s ),雷诺数μρdu =Re ,流体阻力ρ1000⨯∆=P Hf,阻力系数22Lu d H f =λ,ξ=gu2f'Δ2ρP ,并以标准单位换算得光滑管数据处理结果如下表二、结果分析(1)光滑管结果分析:曲线表明,在湍流区内,光滑管阻力系数随雷诺数增大而减小,进入阻力平方区(也称完全湍流区)后,雷诺数对阻力系数的影响却越来越弱,阻力系数基本趋于不变。

化工原理流体综合实验报告(DOC)

化工原理流体综合实验报告(DOC)

流体综合实验实验目的1)能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验,测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图;2)能进行离心泵特性曲线测定实验,测出扬程与流量、功率与流量以及离心泵效率与流量的关系曲线图;3)学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作;离心泵特性测定实验一、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

由于泵内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。

1.扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程:(1-1)由于两截面间的管子较短,通常可忽略阻力项fhΣ,速度平方差也很小,故也可忽略,则有(1-2)式中:H=Z2-Z1,表示泵出口和进口间的位差,m;ρ——流体密度,kg/m3 ;g——重力加速度m/s2;p 1、p2——分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa;H1、H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m;u 1、u2——分别为泵进、出口的流速,m/s;z 1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度,m。

由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。

2.轴功率N的测量与计算N=N电×k (W)(1-3)其中,N电为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取k=0.953.效率η的计算泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。

有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功率,轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。

泵的有效功率Ne可用下式计算:N e=HQρg (1-4)故泵效率为(1-5)四、实验步骤及注意事项(一)实验步骤:1.实验准备:(1)实验用水准备:清洗水箱,并加装实验用水。

化工原理含实验报告(3篇)

化工原理含实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。

2. 通过实验验证理论知识,提高实验技能。

3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法,培养动手能力。

4. 学会运用实验数据进行分析,提高数据处理能力。

二、实验内容本次实验共分为三个部分:流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。

1. 流体流动阻力实验实验目的:测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较;测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。

实验原理:流体在管道内流动时,由于摩擦作用,会产生阻力损失。

阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。

实验中通过测量不同流量下的压差,计算出摩擦系数和局部阻力系数。

实验步骤:1. 将水从高位水槽引入光滑管,调节流量,记录压差。

2. 将水从高位水槽引入粗糙管,调节流量,记录压差。

3. 改变流量,重复步骤1和2,得到一系列数据。

4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。

实验结果与分析:通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线,与理论公式进行比较,验证了流体流动阻力实验原理的正确性。

2. 精馏实验实验目的:1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。

2. 了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。

3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。

4. 测定部分回流时的全塔效率。

5. 测定全塔的浓度分布。

6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。

实验原理:精馏是利用混合物中各组分沸点不同,通过加热使混合物汽化,然后冷凝分离各组分的方法。

精馏塔是精馏操作的核心设备,其结构对精馏效率有很大影响。

实验步骤:1. 将混合物加入精馏塔,开启加热器,调节回流比。

2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。

3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。

4. 绘制浓度分布曲线。

实验结果与分析:通过实验数据,计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标,并与理论值进行了比较。

化工原理实验

化工原理实验

实验一 雷诺试验一、实验目的与要求1、观察流体流动轨迹随流速的变化情况,通过转子流量计改变流量观察流体的流动型态,并对层流和湍流的现象进行比较;2、计算雷诺数并比较雷诺数值与流动型态的关系,确定临界雷诺准数。

二、实验原理雷诺实验揭示了重要的流体流动机理,当流体流速较小时,流体质点只沿流动方向作一维的运动,与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动,这种流动形态称层流或滞流。

流体流速增大至一定程度后,流体质点除流动方向(沿管轴方向)上的流动外,还向其它方向作随机的运动,即存在流体质点的不规则的脉动,流体质点彼此混合并有旋涡生成,这种流动形态称湍流或紊流。

层流与湍流是两种完全不同的流动型态。

除流速u 外,管径d ,流体粘度μ和密度ρ,对流动形态也有影响,雷诺将这些影响流体流动形态的因素用雷诺准数(或雷诺数) Re 表示。

即:μρdu =Re一般情况下: Re<2000 层流区 2000<Re<4000 过渡区 Re>4000 湍流区三、实验装置1.示踪剂瓶;2.稳压溢流水槽;3.试验导管;4.转子流量计;5.示踪剂调节阀;6.水流量调节阀;7.上水调节阀;8.放风阀图1 雷诺实验装置四、实验方法实验前准备工作:1.实验前,先用自来水充满稳压溢流水槽。

将适量示踪剂(红墨水)加入贮瓶内备用,并排尽贮瓶与针头之间管路内的空气。

2.实验前,先对转子流量计进行标定,作好流量标定曲线。

3.用温度计测定水温。

实验操作步骤:(一)、先做演示实验,观察滞流与湍流时流速分布曲线形态。

1、在玻璃管中流体为静止状态下迅速加入墨水,让墨水将指针附近2-3厘米的水层染上颜色,然后停止加入墨水。

2、慢慢打开水流量阀,并逐渐加大流量至一定的值后,观察墨水随流体流动形成的流速分布曲线形态。

(二)、确定不同流动形态下的临界雷诺准数。

1、打开水源上水阀使高位槽保持少量的溢流,维持高位槽液面稳定,以保证实验具有稳定的压头。

实验三、流体力学综合实验 化工基础实验

实验三、流体力学综合实验 化工基础实验

实验三、流体力学综合实验流体力学综合实验包括流体在管路内流动时的直管和局部阻力的测定,流量计的流量系数校核和在一定的转速下离心泵的特性曲线的测定。

这三个实验都是以柏努利方程为基础。

流体流动时会产生阻力,为了克服阻力需损耗一部分能量,因此,柏努利方程在实际应用中Σh f一项代表每公斤流体因克服各种流体流动阻力而损耗的能量,在应用柏努利方程时,不管是为了求取各能量之间的互相转化关系式或是计算流体输送机械所需的能量及功率都必须算出Σh f:对于在长距离的流体输送,流体输送机械所作的功,主要是用于克服输送管路中的流体阻力,故阻力的大小关系到流体输送机械的动力消耗,也涉及到流体输送机械的选用。

流体阻力的大小与流体的性质(如粘性的大小),流体流动类型、流体所通过管路或设备的壁面情况(粗糙或光滑)通过的距离及截面的大小等因素有关。

在流体流动的管路上装有孔板或文氏流量计用于测定流体的流量,流量计一般都按标准规范制造,给出一定的流量系数按规定公式计算或者给出标定曲线,照其规定使用,如果不慎遗失原有的流量曲线或者流量计经过长期使用而磨损较大,或者被测流体与标准流体的成分或状态不同;或者由于科研往往需要自制一些非标准形式的流量计,此时,为了精确地测定流量,必须对自制流量计进行校验,求出具体计算式或标定流量曲线。

泵是输送液体的机械,离心泵铭牌上所示的流量,扬程,功率是离心泵在一定转速下效率最高点所对应的Q,H,N的值。

在一定转速下,离心泵的扬程H,轴功率N及效率η均随流量的大小而改变,其变化关系可用曲线表示,该所示曲线称为离心泵的特性曲线。

通常根据H~Q曲线,可以确定离心泵在给定管路条件下输送能力,根据N~Q曲线可以给离心泵合理选配电动机功率,根据η~Q曲线可以选择离心泵的工况处于高效工作区,发挥泵的最大效率。

离心泵的特性曲线目前还不能用解析方法进行准确计算,只能通过实验来测定。

一、管道流体阻力测定一、实验目的:1.掌握测定流体阻力的实验方法。

化工原理实验~流体流动阻力系数的测定实验报告

化工原理实验~流体流动阻力系数的测定实验报告

流体流动阻力系数的测定实验报告一、实验目的:1、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。

3、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺系数Re和相对粗糙度的函数。

4、将所得光滑管的λ—Re方程与Blasius方程相比较。

二、实验器材:流体阻力实验装置一套三、实验原理:1、直管摩擦阻力不可压缩流体(如水),在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。

影响流体阻力的因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下。

流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为△P=f (d, l, u,ρ,μ,ε)引入下列无量纲数群。

雷诺数Re=duρ/μ相对粗糙度ε/ d管子长径比l / d从而得到△P/(ρu2)=ψ(duρ/μ,ε/ d, l / d)令λ=φ(Re,ε/ d)△P/ρ=(l / d)φ(Re,ε/ d)u2/2可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可=△P/ρ=λ(l / d)u2/2用试验方法直接测定。

hf——直管阻力,J/kg式中,hfl——被测管长,md——被测管内径,mu——平均流速,m/sλ——摩擦阻力系数。

当流体在一管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用U形压差计测出这两个截面间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。

根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数。

改变流速可测出不同Re下的摩擦阻力系数,这样就可得出某一相对粗糙度下管子的λ—Re关系。

(1)、湍流区的摩擦阻力系数在湍流区内λ=f(Re,ε/ d)。

对于光滑管,大量实验证明,当Re在3×103~105范围内,λ和Re的关系遵循Blasius关系式,即λ= /对于粗糙管,λ和Re的关系均以图来表示。

化工原理实验—流体流动阻力测定实验

化工原理实验—流体流动阻力测定实验

化工原理实验报告—流体流动阻力测定实验班级: 031112班小组:第六组指导老师:刘慧仙组长:陈名组员:魏建武曹然实验时间: 2013年10月18日目录一、实验内容 (1)二、实验目的 (1)三、实验基本原理 (1)1.直管阻力 (1)2.局部阻力 (3)四、实验设计 (3)1.实验方案 (3)2.测试点及测试方法 (3)原始数据 (3)测试点 (4)测试方法 (4)3.控制点及调节方法 (4)4.实验装置和流程设计 (4)主要设备和部件 (4)实验装置流程图 (4)五、实验操作要点 (5)六、实验数据处理和结果讨论分析 (6)实验数据处理 (6)1.实验数据记录表 (6)2.流体直管阻力测定实验数据整理表 (7)3.流体局部阻力测定实验数据整理表 (8)4.计算示例。

(9)结果讨论分析 (10)七、思考题 (11)实验一流体流动阻力的测定实验一、实验内容1.测定流体在特定材质和的直管中流动时的阻力摩擦系数,并确定和之间的关系。

2.测定流体通过阀门时的局部阻力系数。

二、实验目的1.了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义,掌握测定流体阻力的实验方法。

2.测定流体流径直管的摩擦阻力和流经管件或局部阻力,确定直管阻力摩擦系数与雷诺数之间的关系。

3.熟悉压差计和流量计的使用方法。

4.认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用。

三、实验基本原理流体管路是由直管、管件(如三通、肘管、弯头)、阀门等部件组成。

流体在管路中流动时,由于黏性剪应力和涡流的作用,不可避免地要消耗一定的机械能,流体在直管中流动的机械能损失为直管阻力;而流体通过阀门、管件等部件时,因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力。

在化工过程设计中,流体流动阻力的测定或计算,对于确定流体输送所需推动力的大小,例如泵的功率、液位或压差,选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。

1.直管阻力流体在水平的均匀管道中稳定流动时,由截面1流动至截面2的阻力损失表现为压力的降低,即①由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂,影响阻力损失的因素众多,目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题,必须通过实验研究掌握其规律。

化工原理实验报告(流体流动阻力测定)

化工原理实验报告(流体流动阻力测定)

化工原理实验报告实验名称:流体流动阻力测定班级:化实1101学号:2011011499*****同组人:陈文汉,黄凤磊,杨波实验日期:2013.10.24一、报告摘要通过测定阀门在不同的开度下的流体流量v q ,以及测定已知长度l 和管径d 的光滑直管和粗糙直管间的压差p ∆,根据公式22u l p d ρλ∆=,(其中ρ为实验温度下流体的密度);流体流速24d q u v π=,以及雷诺数μρdu =Re (μ为实验温度下流体粘度),得出湍流区光滑直管和粗糙直管在不同Re 下的λ值,并通过作Re -λ双对数坐标图,以得出两者的关系示意曲线,以及和光滑管遵循的Blasius 关系式比较关系,并验证了湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度ε/d 的函数。

由公式222121pu uρζ∆+=-可求出突然扩大管的局部阻力系数,以及由Re 64=λ求出层流时的摩擦阻力系数λ,再和雷诺数Re 作图得出层流管Re -λ关系曲线。

二、实验目的及任务1、掌握测定流体流动阻力实验的一般试验方法;2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管的局部阻力系数ζ;3、测定层流管的摩擦阻力系数λ;4、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度ε/d 的函数;5、将所得光滑管的λ-Re 方程与Blas ius 方程相比较。

三、实验原理1、不可压缩液体在圆形直管中做稳定流动时,由于粘性和旋流作用产生摩擦阻力,流体在流过突然扩大,弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。

影响流体的阻力因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果。

直管阻力损失函数:f (hf ,ρ,μ, l ,d ,ε, u )=0 应用量纲分析法寻找h f (ΔP /ρ)与各影响因素间的关系 1)影响因素物性:ρ,μ 设备:l ,d ,ε 操作:u (p,Z ) 2)量纲分析ρ[ML -3],μ[ML -1 T -1], l [L] ,d [L],ε[L],u [LT -1], h f [L 2 T -2]3)选基本变量(独立,含M ,L ,T ) d ,u ,ρ(l ,u ,ρ等组合也可以) 4)无量纲化非基本变量μ:π1=μρa u b d c [M 0L 0T 0] =[ML -1 T -1][ML -3]a [LT -1]b [L]c ⇒ a=-1,b=-1,c=-1 变换形式后得:π1=ρud /μl: π2=l/d ε: π3=ε/d h f : π4=h f /u 2 5)原函数无量纲化0,,,2=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d l d du u h F f εμρ 6)实验22,22u d l u dl d du h f ⋅=⋅⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λεμρϕ 摩擦系数:()d εϕλRe,= 层流圆直管(Re<2000):λ=φ(Re )即λ=64/Re 湍流水力学光滑管(Re>4000):λ=0.3163/Re0.25湍流普通直管(4000<Re<临界点):λ=φ(Re,ε/d )即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=λελRe 7.182log 274.11d湍流普通直管(Re>临界点):λ=φ(ε/d )即⎪⎭⎫ ⎝⎛-=d ελ2log 274.11对于粗糙管,λ与Re 的关系均以图来表示2、局部阻力损失函数22u h f ζ= 局部阻力系数:(局部结构)ϕζ=考虑流体阻力等因素,通常管道设计液速值取1~3m/s ,气速值取10~30m/s 。

化工原理流体流动实验

化工原理流体流动实验

流体流动综合实验(离心泵与管路特性曲线测定、流量性能测定)一、实验目的及任务1、熟悉离心泵的操作方法。

2、熟悉离心泵的结构与操作方法。

3、测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。

二、实验装置图-1 流动过程综合实验流程示意图1-水箱;2-水泵;3-入口真空表;4-出口压力表;5、16-缓冲罐顶阀;6、14-测局部阻力近端阀;7、15-测局部阻力远端阀;8、17-粗糙管测压阀;9、21-光滑管测压阀;10-局部阻力阀;11-压差传感器左阀;12-压力传感器;13-压差传感器右阀;18 、24-阀门;20-粗糙管阀;22-小转子流量计;23-大转子流量计;25-水箱放水阀;26-倒U型管放空阀;27- 倒U型管;28、30-倒U型管排水阀;29、31-倒U型管平衡阀三、实验原理离心泵特性曲线测定离心泵是最常见的液体输送设备。

在一定的型号和转速下,离心泵的扬程H、轴功率N及效率η均随流量Q而改变。

通常通过实验测出H—Q、N—Q及η—Q 关系,并用曲线表示之,称为特性曲线。

特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。

泵特性曲线的具体测定方法如下:(1) H 的测定:在泵的吸入口和排出5之间列柏努利方程出入入出出入入入-+++=+++f H gu g P Z H g u g P Z 2222ρρ (1) ()出入入出入出入出-+-+-+-=f H gu u g P P Z Z H 222ρ (2) 上式中出入-f H 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力,与柏努力方程中其它项比较,出入-f H 值很小,故可忽略。

于是上式变为:()gu u g P P Z Z H 222入出入出入出-+-+-=ρ (3) 将测得的()入出Z Z -和入出PP -值以及计算所得的出入u u ,代入上式,即可求得H 。

(2) N 测定:功率表测得的功率为电动机的输入功率。

由于泵由电动机直接带动,传动效率可视为1,所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。

化工原理实验报告-流体流动阻力的测定

化工原理实验报告-流体流动阻力的测定

实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1、掌握测定流体流经直管、管件(阀门)时阻力损失的一般实验方法。

2、测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系,验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。

3、测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ξ。

4、识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

二、实验装置实验装置如下图所示:1、水箱2、离心泵3、压差传感器4、温度计5、涡轮流量计6、流量计7、转子流量计8、转子流量计9、压差传感器10、压差传感器11、压差传感器12、粗糙管实验段13、光滑管实验段14、层流管实验段15、压差传感器16、压差传感器17、阐阀18、截止阀图1 实验装置流程图装置参数:名称材质管内径/mm 测量段长度/mm三、实验原理1、直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:2122ff p p p l u h d λρρ∆-=== ⑴即 22fd p luλρ∆=⑵Re du ρμ=⑶采用涡轮流量计测流量V2900Vu dπ=⑷ 用压差传感器测量流体流经直管的压力降f p ∆。

根据实验装置结构参数l 、d ,流体温度T (查流体物性ρ、μ),及实验时测定的流量V 、压力降ΔPf ,求取Re 和λ,再将Re 和λ标绘在双对数坐标图上。

2、局部阻力系数ζ的测定流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数,这种方法称为阻力倍数法。

即:'2'2ffp u h g gζρ∆== ⑸ 故 '22fp u ζρ∆=⑹根据连接管件或阀门两端管径中小管的直径d ,流体温度T (查流体物性ρ、μ),及实验时测定的流量V 、压力降ΔPf ’,通过式⑸或⑹,求取管件(阀门)的局部阻力系数ζ。

四、实验步骤1、开启仪表柜上的总电源、仪表电源开关。

2、首先对水泵进行灌水,然后关闭出口阀,启动水泵,待电机转动平稳后,把出口阀缓缓开到最大。

3、实验从做大流量开始做起,最小流量应控制在1.5m3/h。

化工流动过程综合实验

化工流动过程综合实验

化工流动过程综合实验
化工流动过程是指化学反应、物料输送等在管道内进行的过程,通常包括物质输送、混合、反应等步骤。

其中,流动的动态特性对工艺操作和产品品质的影响极大,因此需要采用综合实验的方法进行研究和分析。

本次实验旨在通过分析流动过程的压力、温度、流速、混合等指标,了解不同操作条件下流动过程的特性,并探究影响流动过程的因素。

具体实验流程如下:
一、实验仪器及试剂
1. 实验仪器:管道流动实验装置、数字式压力表、热电偶温度计、测速仪、分析秤等。

2. 试剂:水、甲醇、乙醇等。

二、实验步骤
1. 实验前准备:将实验装置组合好,并用水清洗干净,放置约15min进行预热,将测量仪器校准好。

2. 流动特性的探究:在实验装置中流入一定量的水,根据压力表及流速计的读数,记录流动过程的流速、压力等数据。

同时,探究不同条件下的流速、流量、压力、温度等特性。

3. 混合过程的模拟:在进口处加入一定量的甲醇或乙醇,记录反应前后的压力、温度、流速及混合程度等数据并进行对比分析。

4. 实验结果处理:根据实验数据制表、绘图,分析数据特性,进而进行实验结果的处理和分析。

三、注意事项
1. 实验操作时,应注意装置的安全性和操作技巧。

2. 测量时应精确记录数据,并进行数据分析与归纳总结。

3. 完成实验后应及时清洗试剂和装置,做好实验室卫生与环保工作。

四、实验预期结果
通过本次实验,可以了解不同条件下流动过程的特征,并理解影响流动过程的因素,掌握综合化工实验的基本方法和步骤。

同时,也可以为实际工业生产过程中的相关问题提供一定的理论依据和实践指导,为工业发展提供技术支持。

化工原理实验资料

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实验一 流体力学综合实验一、实验目的1.熟悉流体在管路中流动阻力的测定方法及实验数据的归纳 2.测定直管摩擦系数λ和e R 关系曲线及局部阻力系数ζ 3. 了解离心泵的构造,熟悉其操作和调节方法 4. 测出单级离心泵在固定转速下的特定曲线 二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。

直管阻力是流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦而产生的阻力,可由下式计算:gud l g pHf22⋅⋅=∆-=λρ (3-1)局部阻力主要是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力,计算公式如下:gugpHf22''⋅=∆-=ζρ (3-2)管路的能量损失'fffHHH+=∑ (3-3)式中 f H ——直管阻力,m 水柱;λ——直管摩擦阻力系数; l ——管长,m ; d ——直管内径,m ;u ——管内平均流速,1sm -⋅;g ——重力加速度,9.812s m -⋅p ∆——直管阻力引起的压强降,Pa ;ρ——流体的密度,3mkg -⋅;ζ——局部阻力系数; 由式3-1可得22ludP ρλ⋅∆-=(3-4)这样,利用实验方法测取不同流量下长度为l 直管两端的压差P ∆即可计算出λ和Re ,然后在双对数坐标纸上标绘出Re λ-的曲线图。

离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式、叶轮转速的影响。

实验将测出的H —Q 、N —Q 、η—Q 之间的关系标绘在坐标纸上成为三条曲线,即为离心泵的特性曲线,根据曲线可找出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。

离心泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:gu u h H H H 221220-++-=入口压力表出口压力表(3-5)式中出口压力表H ——离心泵出口压力表读数,m 水柱;入口压力表H ——离心泵入口压力表的读数,m 水柱;0h ——离心泵进、出口管路两测压点间的垂直距离,可忽略不计;1u ——吸入管内流体的流速,1sm -⋅; 2u ——压出管内流体的流速,1sm -⋅泵的有效功率,由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又较理论值为高,所以泵的效率%100⨯=NN e η (3-6)而泵的有效功率g QH N e e ρ=/(3600×1000) (3-7) 式中:e N ——泵的有效功率,K w ;N ——电机的输入功率,由功率表测出,K w ;Q ——泵的流量,-13h m ⋅;e H ——泵的扬程,m 水柱。

[化工原理实验流体流动阻力系数测定实验报告范文]化工原理流体流动

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[化工原理实验流体流动阻力系数测定实验报告范文]化工原理流体流动流体流动阻力系数的测定实验报告一、实验目的:1、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

2、测定直管的摩擦阻力系数入及突然扩大管和阀门的局部阻力系数E。

3、验证湍流区内摩擦阻力系数入为雷诺系数Re和相对粗糙度的函数。

4、将所得光滑管的入一Re方程与Blasius方程相比较。

二、实验器材:流体阻力实验装置一套三、实验原理:1、直管摩擦阻力不可压缩流体(如水),在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。

影响流体阻力的因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下。

流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为△P=f(d,l,u,p,a,e)引入下列无量纲数群。

雷诺数Re=dp/卩相对粗糙度£/d管子长径比l/d从而得到P/(pu2)=(dup/卩,£/d,l/d)令入=?(Re,£/d)P/P=(l/d)0(Re£/d)u2/2可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用试验方法直接测定。

hf=AP/p=X(l/d)u2/2式中,hf——直管阻力,J/kgl——被测管长,md被测管内径,mu——平均流速,m/s入摩擦阻力系数。

当流体在一管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用U形压差计测出这两个截面间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。

根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数。

改变流速可测出不同Re下的摩擦阻力系数,这样就可得出某一相对粗糙度下管子的入一Re关系。

(1)、湍流区的摩擦阻力系数在湍流区内入=f(Re£/d)。

对于光滑管,大量实验证明,当Re在3X103~105范围内,入和Re的关系遵循Blasius关系式,即入=/对于粗糙管,入和Re的关系均以图来表示。

化工流动过程综合实验-8页word资料

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化工流动过程综合实验讲义天津大学化工基础实验中心2019.02一、实验目的:1.学习直管摩擦阻力f P ∆、直管摩擦系数λ的测定方法。

2.掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及变化规律。

3.掌握局部摩擦阻力f P ∆,局部阻力系数ζ的测定方法。

4.学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。

5.熟悉离心泵的操作方法。

6.掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法、表示方法,加深对离心泵性能的了解。

二、实验内容:1.测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。

2.测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线。

3.测定管路部件局部摩擦阻力f P ∆和局部阻力系数ζ。

4.熟悉离心泵的结构与操作方法。

5.测定某型号离心泵在一定转速下的特性曲线。

6.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。

三、实验原理:1.直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定:直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数,即)/(Re,d f ελ=,对一定的相对粗糙度而言,(Re)f =λ。

流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时,其管路阻力引起的能量损失为:ρρff P P P h ∆=-=21 (1)又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系(范宁公式)22u d l h fP f λρ==∆ (2) 整理(1)(2)两式得 22uP l d f ∆⋅⋅=ρλ (3) μρ⋅⋅=u d Re (4)式中: -d 管径,m ; -∆f P 直管阻力引起的压强降,Pa ;-l 管长,m ; -u 流速,m / s ;-ρ流体的密度,kg / m 3; -μ流体的粘度,N ·s / m 2。

在实验装置中,直管段管长l 和管径d 都已固定。

若水温一定,则水的密度ρ和粘度μ也是定值。

所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降f P ∆与流速u (或流量q v )之间的关系。

浙江大学化工原理实验___流体力学综合实验报告

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专业:姓名:学号:日期:2015地点:教十1208实验报告课程名称:过程工程原理实验(乙)指导老师:金伟光成绩:__________________ 实验名称:流体力学综合实验(一、二)实验类型:工程实验同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得1、流体流动阻力的测定实验1.1 实验目的:1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法Re Re1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数的关系,验证在一般湍流区内λ与的关系曲线1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ζ1.1.4识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

1.2 实验装置与流程:1.2.1 实验装置介绍:实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计、U形流量计等所组成。

实验管路部分有两段并联长直管,自上而下分别为用于粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力系数。

同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀,用于测定不同种类阀门的局部阻力。

水的流量使用涡流流量计测量,管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。

1.2.2 实验装置示意图,箭头所示为实验流程:其中:1—水箱2—离心泵3、10、11、12、13、14—压差传感器4—温度计5—涡轮流量计6—孔板(或文丘里)流量计7、8、9—转子流量计15—层流管实验段16—粗糙管实验段17—光滑关实验段18—闸阀19—截止阀20—引水漏斗21、22—调节阀23—泵出口阀24—旁路阀(流量校核)a b c d e f g h —取压点1.3 基本原理:流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,要损失一定的机械能。

流体流经直管时所造成的机械能损失成为直管阻力损失。

流体通过管件、阀门时由于流体运动方向和速度大小的改变所引起的机械能损失成为局部阻力损失。

化工原理实验报告

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实验一 伯努利实验一、实验目的1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。

2、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。

二、实验原理1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件(如位置高低、管径大小等)的变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能的相应改变及相互转换。

对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律)。

2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。

故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者的差值即为机械损失。

3、以上几种机械能均可用U 型压差计中的液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头。

当测压直管中的小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(位压头)则为静压头与动压头之和。

任意两截面间位压头、静压头、动压头总和的差值,则为损失压头。

4、柏努利方程式∑+++=+++f h pu gz W e p u gz ρρ2222121122式中:1Z 、2Z ——各截面间距基准面的距离 (m ) 1u 、2u ——各截面中心点处的平均速度(可通过流量与其截面积求得) (m/s)1P 、2p ——各截面中心点处的静压力(可由U 型压差计的液位差可知) (Pa )对于没有能量损失且无外加功的理想流体,上式可简化为2222121122p u gz p u gz ++=++ 测出通过管路的流量,即可计算出截面平均流速ν及动压g 22ν,从而可得到各截面测管水头和总水头。

三、实验流程图泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W. 实验管:内径15mm。

四、实验操作步骤与注意事项1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点的对应关系。

2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,若不平则进行排气调平(开关几次)。

化工原理实验报告

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实验-伯努利实验一、实验目的1.熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对伯努利方程的理解。

2、观察各能量(或压头)随流量的变化规律。

2、实验原理1、当不可压缩流体在管道中稳定流动时,由于管道条件(如位置高度、管道直径等)的变化,会引起流动过程中三种机械能的相应变化——势能、动能和静压能。

和相互转换。

对于理想流体,在系统的任何截面,虽然三个能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律)。

2.对于实际流体,由于摩擦的存在,流体的一部分机械能总是随着摩擦和碰撞在流动中转化为热能而损失掉。

因此,对于实际流体来说,任何两段的机械能之和都不相等,两者之差就是机械损失。

3、上述机械能可以用U 型差压表中的液位差来表示,分别称为位置压头、动压头和静压头。

当测压直管上的小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管的液柱高度(位置压头)为静压头与水位之和。

动压头。

任意两段之间的压头、静压头和动压头之和的差值就是损失水头。

4. 伯努利方程∑+++=+++f h pu gz We p u gz ρρ2222121122在哪里:1Z , 2Z ——各截面与参考平面的距离(m )1u , 2u ——各截面中心点的平均流速(可由流速及其截面积求得)(m/s )1P , 2p ——各截面中心点静压(可从U 型差压表的液位差得知)( Pa )对于没有能量损失和没有附加功的理想流体,上式可以简化为ρρ2222121122p u gz p u gz ++=++测量通过管道的流量后,可以计算出断面的平均流速ν和动压g 22ν,从而得到各断面测量管的水头和总水头。

3. 实验流程图泵的额定流量为10L/min ,扬程为100W 8m ,输入功率为80W 。

实验管:直径15mm 。

四、实验操作步骤及注意事项1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点的对应关系,以及皮托管的测点。

2. 打开供水开关,将水箱注满水。

水箱溢出后,关闭排水阀,检查所有测压管水面是否齐平。

浙江大学化工原理实验---流体力学综合实验报告

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实验报告课程名称:过程工程原理实验(乙) 指导老师:金伟光 成绩:__________________ 实验名称:流体力学综合实验(一、二) 实验类型:工程实验 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得1、流体流动阻力的测定实验1.1 实验目的:1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法 1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数 的关系,验证在一般湍流区内λ与 的关系曲线1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ζ1.1.4识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

1.2 实验装置与流程:1.2.1 实验装置介绍:实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计、U 形流量计等所组成。

实验管路部分有两段并联长直管,自上而下分别为用于粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力系数。

同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀,用于测定不同种类阀门的局部阻力。

水的流量使用涡流流量计测量,管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。

1.2.2 实验装置示意图,箭头所示为实验流程:专业: 姓名: 学号: 日期:2015 地点:教十 1208Re Re其中:1—水箱 2—离心泵 3、10、11、12、13、14—压差传感器 4—温度计 5—涡轮流量计6—孔板(或文丘里)流量计 7、8、9—转子流量计 15—层流管实验段 16—粗糙管实验段17—光滑关实验段 18—闸阀 19—截止阀 20—引水漏斗 21、22—调节阀 23—泵出口阀24—旁路阀(流量校核) a b c d e f g h — 取压点1.3 基本原理:流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,要损失一定的机械能。

流体流经直管时所造成的机械能损失成为直管阻力损失。

化工流动过程综合实验

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化工流动过程综合实验一、实验目的:1.学习直管摩擦阻力f P ?,直管摩擦系数λ的测定方法。

.2.掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。

3.掌握局部摩擦阻力f P ?,局部阻力系数ζ的测定方法。

.4.学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。

5.熟悉离心泵的操作方法。

6.掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法、表示方法、加深对离心泵性能的了解。

二、实验内容:1.测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。

2.测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线。

3.测定管路部件局部摩擦阻力f P ?和局部阻力系数ζ。

4.熟悉离心泵的结构与操作方法。

5.测定某型号离心泵在一定转速下的特性曲线。

6.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。

三、实验原理:1.直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定:直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数,即)/(Re,d f ελ=,对一定的相对粗糙度而言,(Re)f =λ。

流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时,其管路阻力引起的能量损失为:ρρff P P P h ?=-=21 (1)又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系(范宁公式)22u d l h fP f λρ==(2)整理(1)(2)两式得 22uP l d f=ρλ (3)μρ=u d Re (4)式中: -d 管径,m ; -?f P 直管阻力引起的压强降,Pa ;-l 管长,m ; -u 流速,m / s ;-ρ流体的密度,kg / m 3; -μ流体的粘度,N ·s / m 2。

在实验装置中,直管段管长l 和管径d 都已固定。

若水温一定,则水的密度ρ和粘度μ也是定值。

所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△P f 与流速u (流量V )之间的关系。

根据实验数据和式(3)可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ,用式(4)计算对应的Re ,整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系,绘出λ与Re 的关系曲线。

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一、实验目的:1.学习直管摩擦阻力f P ∆,直管摩擦系数λ的测定方法。

.2.掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系及其变化规律。

3.掌握局部摩擦阻力f P ∆,局部阻力系数ζ的测定方法。

.4.学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。

5.熟悉离心泵的操作方法。

6.掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法、表示方法、加深对离心泵性能的了解。

二、实验内容:1.测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。

2.测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 和相对粗糙度之间的关系曲线。

3.测定管路部件局部摩擦阻力f P ∆和局部阻力系数ζ。

4.熟悉离心泵的结构与操作方法。

5.测定某型号离心泵在一定转速下的特性曲线。

6.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。

三、实验原理:1.直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定:直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数,即)/(Re,d f ελ=,对一定的相对粗糙度而言,(Re)f =λ。

流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时,其管路阻力引起的能量损失为:ρρff P P P h ∆=-=21 (1)又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系(范宁公式)22u d l h fP f λρ==∆ (2)整理(1)(2)两式得 22uP l d f∆⋅⋅=ρλ (3)μρ⋅⋅=u d Re (4)式中: -d 管径,m ; -∆f P 直管阻力引起的压强降,Pa ;-l 管长,m ; -u 流速,m / s ;-ρ流体的密度,kg / m 3; -μ流体的粘度,N ·s / m 2。

在实验装置中,直管段管长l 和管径d 都已固定。

若水温一定,则水的密度ρ和粘度μ也是定值。

所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降△P f 与流速u (流量V )之间的关系。

根据实验数据和式(3)可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ,用式(4)计算对应的Re ,整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系,绘出λ与Re 的关系曲线。

2.局部阻力系数ζ的测定 22'u P h ff ζρ=∆=' 2'2uP f ∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ 式中: -ζ局部阻力系数,无因次; -∆'f P 局部阻力引起的压强降,Pa ;-'f h 局部阻力引起的能量损失,J /kg 。

图-1 局部阻力测量取压口布置图局部阻力引起的压强降'f P ∆ 可用下面方法测量:在一条各处直径相等的直管段上,安装待测局部阻力的阀门,在上、下游各开两对测压口a-a'和b-b '如图-1,使 ab =bc ; a 'b '=b 'c ',则 △P f ,a b =△P f ,bc ; △P f ,a 'b '= △P f ,b 'c ' 在a~a '之间列柏努利方程式 P a -P a ' =2△P f ,a b +2△P f ,a 'b '+△P 'f (5) 在b~b '之间列柏努利方程式: P b -P b ' = △P f ,bc +△P f ,b 'c '+△P 'f= △P f ,a b +△P f ,a 'b '+△P 'f (6) 联立式(5)和(6),则:'f P ∆=2(P b -P b ')-(P a -P a ')为了实验方便,称(P b -P b ')为近点压差,称(P a -P a ')为远点压差。

其数值用差压传感器来测量。

3.离心泵特性曲线:离心泵是最常见的液体输送设备。

在一定的型号和转速下,离心泵的扬程H 、轴功率N 及效率η均随流量Q 而改变。

通常通过实验测出H —Q 、N —Q 及η—Q 关系,并用曲线表示之,称为特性曲线。

特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。

泵特性曲线的具体测定方法如下: (1) H 的测定:在泵的吸入口和排出5之间列柏努利方程出入入出出入入入-+++=+++f H g u g P Z H g u g P Z 2222ρρ (7)()出入入出入出入出-+-+-+-=f H gu u g P P Z Z H 222ρ (8)上式中出入-f H 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力,与柏努力方程中其它项比较,出入-f H 值很小,故可忽略。

于是上式变为:()gu u g P P Z Z H 222入出入出入出-+-+-=ρ (9)将测得的()入出Z Z -和入出P P -值以及计算所得的出入u u ,代入上式,即可求得H 。

(2) N 测定:功率表测得的功率为电动机的输入功率。

由于泵由电动机直接带动,传动效率可视为1,所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。

即:泵的轴功率 N=电动机的输出功率,Kw电动机输出功率=电动机输入功率×电动机效率。

泵的轴功率=功率表读数×电动机效率,Kw 。

(3) η 测定 NNe=η (10) )(1021000Kw HQ g HQ Ne ρρ== (11)式中:η—泵的效率; N —泵的轴功率,Kw ;Ne-泵的有效功率Kw ; H —泵的扬程,m ; Q —泵的流量,m 3/s ; ρ-水的密度,Kg/m 3。

4.管路特性曲线:当离心泵安装在特定的管路系统中工作时,实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关,还与管路特性有关,也就是说,在液体输送过程中,泵和管路二者相互制约的。

管路特性曲线是指流体流经管路系统的流量与所需压头之间的关系。

若将泵的特性曲线与管路特性曲线在同一坐标图上,两曲线交点即为泵的在该管路的工作点。

因此,如同通过改变阀门开度来改变管路特性曲线,求出泵的特性曲线一样,可通过改变泵转速来改变泵的特性曲线,从而得出管路特性曲线。

泵的压头H 计算同上。

5.流量计性能测定:流体通过节流式流量计时在上、下游两取压口之间产生压强差,它与流量的关系为: ρ)(200下上P P A C V s -= (12)式中:—S V 被测流体(水)的体积流量,m 3/s ;—0C 流量系数,无因次; —0A 流量计节流孔截面积,m 2;—下上P P -流量计上、下游两取压口之间的压强差,Pa ; —ρ被测流体(水)的密度,kg /m 3 。

用涡轮流量计作为标准流量计来测量流量V S 。

,每一个流量在压差计上都有一对应的读数,将压差计读数△P 和流量V s 绘制成一条曲线,即流量标定曲线。

同时利用上式整理数据可进一步得到C —Re 关系曲线四、实验装置的基本情况:1.实验装置流程示意图:图-2 流动过程综合实验流程示意图1-水箱;2-水泵;3-入口真空表;4-出口压力表;5、16-缓冲罐;6、14-测局部阻力近端阀;7、15-测局部阻力远端阀;8、17-粗糙管测压阀;9、21-光滑管测压阀;10-局部阻力阀;11-文丘里流量计(孔板流量计);12-压力传感器;13-涡流流量计;18、32-阀门;20-粗糙管阀;22-小转子流量计;23-大转子流量计;24阀门;25-水箱放水阀;26-倒U型管放空阀;27- 倒U型管;28、30-倒U型管排水阀;29、31-倒U型管平衡阀实验装置流程简介①流体阻力测量:水泵2将储水槽1中的水抽出,送入实验系统,经玻璃转子流量计22、23测量流量,然后送入被测直管段测量流体流动阻力,经回流管流回储水槽1。

被测直管段流体流动阻力ΔP可根据其数值大小分别采用变送器12或空气—水倒置U型管来测量。

②流量计、离心泵性能测定:水泵2将水槽1内的水输送到实验系统,流体经涡轮流量计13计量,用流量调节阀32调节流量,回到储水槽。

同时测量文丘里流量计两端的压差,离心泵进出口压强、离心泵电机输入功率并记录。

③管路特性测量:用流量调节阀32调节流量到某一位置,改变电机频率,测定涡轮流量计的频率、泵入口压强、泵出口压强并记录。

2.实验设备主要技术参数:表-1实验设备主要技术参数表-2 实验设备主要技术参数3.实验装置面板图:图-3 实验装置仪表面板图五、实验方法及步骤:1.流体阻力测量(1)向储水槽内注水至水满为止。

(最好使用蒸馏水,以保持流体清洁)(2)光滑管阻力测定:①关闭粗糙管路阀门8,17,20,将光滑管路阀门9,19,21全开,在流量为零条件下,打开通向倒置U型管的进水阀29,31,检查导压管内是否有气泡存在。

若倒置U型管内液柱高度差不为零,则表明导压管内存在气泡。

需要进行赶气泡操作。

导压系统如图4所示操作方法如下:加大流量,打开U型管进出水阀门29,31,使倒置U型管内液体充分流动,以赶出管路内的气泡;若观察气泡已赶净,将流量调节阀24关闭,U型管进出水阀29,31关闭,慢慢旋开倒置U型管上部的放空阀26后,分别缓慢打开阀门28、30,使液柱降至中点上下时马上关闭,管内形成气—水柱,此时管内液柱高度差不一定为零。

然后关闭放空阀26,打开U型管进出水阀29,31,此时U型管两液柱的高度差应为零(1—2mm的高度差可以忽略),如不为零则表明管路中仍有气泡存在,需要重复进行赶气泡操作。

图-4 导压系统示意图3、4-排水阀;11-U型管进水阀;12-压力传感器;26-U型管放空阀;27-U型管②该装置两个转子流量计并联连接,根据流量大小选择不同量程的流量计测量流量。

③差压变送器与倒置U型管亦是并联连接,用于测量压差,小流量时用∪型管压差计测量,大流量时用差压变送器测量。

应在最大流量和最小流量之间进行实验操作,一般测取15~20组数据。

注:在测大流量的压差时应关闭U型管的进出水阀29,31,防止水利用U型管形成回路影响实验数据。

(3) 粗糙管阻力测定:关闭光滑管阀,将粗糙管阀全开,从小流量到最大流量,测取15~20组数据。

(4) 测取水箱水温。

待数据测量完毕,关闭流量调节阀,停泵。

(5) 粗糙管、局部阻力测量方法同前。

2.流量计、离心泵性能测定(1)检查流量调节阀32,压力表4的开关及真空表3的开关是否关闭(应关闭)。

(2)启动离心泵,缓慢打开调节阀32至全开。

待系统内流体稳定,即系统内已没有气体,打开压力表和真空表的开关,方可测取数据。

(3)用阀门32调节流量,从流量为零至最大或流量从最大到零,测取 10~15组数据,同时记录涡轮流量计频率、文丘里流量计的压差、泵入口压强、泵出口压强、功率表读数,并记录水温。

(4)实验结束后,关闭流量调节阀,停泵,切断电源。

3.管路特性的测量(1)测量管路特性曲线测定时,先置流量调节阀32为某一开度,调节离心泵电机频率(调节范围50—20Hz),测取 8~10组数据,同时记录电机频率、泵入口压强、泵出口压强、流量计读数,并记录水温。

(2)实验结束后,关闭流量调节阀,停泵,切断电源。

六、实验注意事项1.直流数字表操作方法请仔细阅读说明书,待熟悉其性能和使用方法后再进行使用操作。

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