流体力学综合实验-实验报告

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流体力学实验报告

流体力学实验报告

实验一 柏努利实验一、实验目的1、通过实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换,验证流体静力学原理和柏努利方程。

2、通过实测流速的变化和与之相应的压头损失的变化,确定两者之间的关系。

二、基本原理流动的流体具有三种机械能:位能、动能和静压能,这三种能量可以互相转换。

在没有摩擦损失且不输入外功的情况下,流体在稳定流动中流过各截面上的机械能总和是相等的。

在有摩擦而没有外功输入时,任意两截面间机械能的差即为摩擦损失。

流体静压能可用测压管中液柱的高度来表示,取流动系统中的任意两测试点,列柏努利方程式:∑+++=++f h p u g Z P u g Z ρρ2222121122对于水平管,Z 1=Z 2,则 ∑++=+f h p u p u ρρ22212122若u 1=u 2, 则P 2<P 1;在不考虑阻力损失的情况下,即Σh f =0时,若u 1=u 2, 则P 2=P 1。

若u 1>u 2 , p 1<p 2;在静止状态下,即u 1= u 2= 0时,p 1=p 2。

三、实验装置及仪器图2-2 伯努利实验装置图装置由一个液面高度保持不变的水箱,与管径不均匀的玻璃实验管连接,实验管路上取有不同的测压点由玻璃管连接。

水的流量由出口阀门调节,出口阀关闭时流体静止。

四、实验步骤及思考题3、关闭出口阀7,打开阀门3、5,排出系统中空气;然后关闭阀7、3、5,观察并记录各测压管中的液压高度。

思考:所有测压管中的液柱高度是否在同一标高上?应否在同一标高上?为什么?4、将阀7、3半开,观察并记录各个测压管的高度,并思考:(1)A、E两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?(2)B、D两管中,C、D两管中液位高度是否相等?若不等,其差值代表什么?5、将阀全开,观察并记录各测压管的高度,并思考:各测压管内液位高度是否变化?为什么变化?这一现象说明了什么?五、实验数据记录.液柱高度 A B C D E阀门关闭半开全开实验二 雷诺实验一、实验目的1、 观察流体在管内流动的两种不同型态,加强层流和湍流两种流动类型的感性认识;2、掌握雷诺准数Re 的测定与计算;3、测定临界雷诺数。

流体力学综合实训报告总结

流体力学综合实训报告总结

本次流体力学综合实训旨在通过实际操作和理论学习的结合,使我对流体力学的基本原理、基本方法及实验技能有更深入的理解和掌握。

通过实训,我能够提高自己的动手能力、实验技能和综合运用知识解决实际问题的能力。

二、实训内容1. 流体力学基本实验(1)流体流速分布测量实验通过实验,我学习了流速分布的测量方法,掌握了流速分布曲线的绘制技巧。

实验结果表明,流速分布曲线呈现出明显的抛物线形状,符合流体力学的基本理论。

(2)流量测量实验在流量测量实验中,我学习了流量计的使用方法,掌握了不同流量计的优缺点。

通过实验,我了解了流量测量在工程实践中的应用,提高了自己的实际操作能力。

(3)伯努利方程实验通过伯努利方程实验,我加深了对伯努利方程的理解,学会了如何运用伯努利方程解决实际问题。

实验结果表明,伯努利方程在流体力学中具有广泛的应用价值。

2. 流体力学综合实验(1)管道摩擦系数测定实验在管道摩擦系数测定实验中,我学习了管道摩擦系数的测量方法,掌握了不同管道的摩擦系数。

实验结果表明,管道摩擦系数与管道材料、粗糙度等因素有关。

(2)弯管流量测量实验弯管流量测量实验使我了解了弯管对流体流动的影响,学会了如何测量弯管流量。

实验结果表明,弯管流量与弯管角度、管道直径等因素有关。

(3)流体阻力实验流体阻力实验使我掌握了流体阻力系数的测量方法,了解了流体阻力系数与流体特性、管道形状等因素的关系。

实验结果表明,流体阻力系数在工程实践中具有重要的应用价值。

1. 实验技能提高通过本次实训,我掌握了流体力学基本实验和综合实验的操作方法,提高了自己的实验技能。

在实验过程中,我学会了如何使用实验仪器、如何观察实验现象、如何分析实验数据,为今后从事相关领域的工作奠定了基础。

2. 理论知识深化在实训过程中,我结合实验现象对流体力学的基本原理进行了深入思考,使我对流体力学的基本理论有了更深刻的理解。

同时,通过实验数据的分析,我对流体力学的基本方法有了更全面的掌握。

流体学综合实验报告

流体学综合实验报告

流体学综合实验报告1. 实验目的本实验通过流体力学实验的综合测试,旨在加深对流体学基本原理的理解,并实践流体力学实验的操作方法和数据分析技巧。

具体目标包括:1. 掌握流速测量的原理和方法;2. 学习压力测量的原理和方法;3. 熟悉状态方程的测量方法;4. 分析流体力学实验数据,得出相应结论。

2. 实验仪器与装置本次实验所使用的仪器与装置主要包括:1. 流量计:用于测量流体的流速;2. 压力计:用于测量流体的压力;3. 热敏电阻温度计:用于测量流体的温度;4. 试验台:用于固定仪器和装置。

3. 实验原理3.1 流速测量流速测量的原理基于流体通过管道的体积流量和截面积之间的关系。

通过测量单位时间内流体通过的体积,可以计算出流体的平均流速。

为了保证测量的准确性,实验中使用了流量计。

流量计根据不同的原理可分为多种类型,包括旋转式流量计、压差式流量计和超声波流量计等。

3.2 压力测量压力测量的原理基于流体对容器内壁面施加的压力与流体深度之间的关系。

通过测量所施加的压力,可以计算出流体的压强。

在实验中,为了方便测量压力,使用了压力计。

压力计主要分为摆盘式压力计和压电式压力计。

通过测量压力计的示数,可以间接地得到流体的压力。

3.3 状态方程的测量流体的状态方程描述了流体的温度、压力和体积之间的关系。

实验中,通过使用热敏电阻温度计测量流体的温度,结合压力计测得的压力和容器的体积,可以得到流体的状态方程。

4. 实验步骤与结果分析4.1 流速测量首先将流量计插入管道中,连接相关的测量仪器。

然后根据实验要求设置合适的流速,记录下每组数据,并计算平均流速。

根据实验数据,在相同的压力下,流速与管道截面积成正比例关系。

4.2 压力测量首先将压力计插入容器中,保证测量仪器的稳定性和准确性。

根据实验要求设置不同的压力值,记录下每组数据,并计算平均压力。

通过实验数据的分析,可以得出流体压力与深度成线性关系的结论。

4.3 状态方程的测量在一定的温度下,根据实验要求改变流体的压力和容器的体积,记录下每组测量数据。

流体力学综合实验实验报告

流体力学综合实验实验报告

流体力学综合实验实验报告一、实验目的1. 了解流体力学原理。

2. 学习流体力学实验的方法,掌握实验的技能。

3. 通过实验,明白流体力学中流体的各种属性及其产生的作用。

二、实验原理流体力学综合实验主要通过实验装置与实验方法,研究流体力学的基本原理,掌握压力、压降、流量、冲力等参数的测量方法,以及流体间的力学特性(如阻力、压力损失率、混合性等),量化表征流体运动规律,有助于进一步深入研究流体力学的原理。

三、实验设备流体力学综合实验装置由以下部分组成:1.供水管2.压力表3.流量计4.定压调节装置5.实验室水压测试系统6.实验室水压实验系统四、实验步骤1. 打开供水管,启动实验装置,并记录初始温度和流量。

2. 根据实验要求,调整定压调节装置,使实验装置持续运行。

3. 逐步记录实验装置的运行参数,如流量、压力、温度等。

4. 观察实验装置的运行状态,及时记录实验数据。

5. 根据实验结果,归纳总结实验意义,完成实验报告。

五、实验结果实验中测量的参数如下:1. 流量:1.32mL/min;2. 压力:2.45MPa;3. 温度:18℃。

六、实验分析通过实验,可以看出,流量、压力和温度是流体力学中非常重要的参数,改变这些参数,可以影响流体的运动状态,从而得出实验结论。

根据实验,我们可以得出以下结论:1. 压力的变化可以影响流体的流动状态。

随着压力的增加,流体的物理特性也发生了改变,即流量也相应增大。

2. 温度的变化也会影响流体的流动状态。

随着温度的升高,流量会增加。

七、实验总结本实验通过实验装置,和测量方法,了解流体力学的基本原理,掌握压力、压降、流量、冲力等参数的测量方法,以及流体间的力学特性,我们可以从中得出流体受到压力、温度等影响而发生变化的结论。

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告流体力学综合实验报告引言:流体力学是研究流体运动规律和流体力学性质的学科,广泛应用于工程领域。

本实验旨在通过一系列实验,深入了解流体的性质和运动规律,加深对流体力学的理论知识的理解和应用。

实验一:流体静力学实验在这个实验中,我们使用了一个容器装满了水,并通过一个小孔使水流出。

通过测量水的高度和流量,我们可以了解到流体静力学的基本原理。

实验结果表明,当小孔的面积增大时,流出的水流量也随之增加,而当容器的高度增加时,流出的水流量也会增加。

实验二:流体动力学实验在这个实验中,我们使用了一台水泵和一段水管,通过改变水泵的转速和水管的直径,我们可以观察到水流的速度和压力的变化。

实验结果表明,当水泵的转速增加时,水流的速度也会增加,而当水管的直径增加时,水流的速度会减小。

同时,我们还发现,水流的速度和压力之间存在一定的关系,即当水流速度增加时,压力会减小。

实验三:流体粘度实验在这个实验中,我们使用了一个粘度计和一种称为甘油的液体。

通过测量液体在粘度计中的流动时间,我们可以计算出液体的粘度。

实验结果表明,甘油的粘度较大,流动时间较长,而水的粘度较小,流动时间较短。

这表明不同液体的粘度是不同的。

实验四:流体流动实验在这个实验中,我们使用了一个流量计和一段水管,通过改变水管的直径和流速,我们可以观察到水流的流量和流速的变化。

实验结果表明,当水管的直径增加时,水流的流量也会增加,而当流速增加时,水流的流量也会增加。

同时,我们还发现,水流的流量和流速之间存在一定的关系,即当流速增加时,流量也会增加。

结论:通过以上实验,我们深入了解了流体的性质和运动规律。

我们发现,流体静力学和动力学的基本原理可以通过实验来验证,并且不同液体的粘度是不同的。

此外,我们还发现,流体的流量和流速之间存在一定的关系。

这些实验结果对于工程领域的流体力学应用具有重要的意义,可以帮助我们更好地理解和应用流体力学的理论知识。

流体综合实验报告分析

流体综合实验报告分析

一、实验背景流体力学是研究流体运动规律及其与固体壁面相互作用的科学。

随着工业、交通、建筑等领域的发展,流体力学在各个领域的应用越来越广泛。

为了提高学生对流体力学知识的理解和应用能力,我们进行了流体综合实验。

二、实验目的1. 掌握流体力学基本实验方法,提高实验操作技能。

2. 验证流体力学基本理论,加深对流体运动规律的理解。

3. 分析实验数据,提高数据处理和分析能力。

4. 培养团队合作精神和创新意识。

三、实验内容1. 流体静力学实验:通过测量液体静压强,验证不可压缩流体静力学基本方程,掌握用测压管测量液体静水压强的技能。

2. 流体阻力实验:测定流体流经直管、管件和阀门时的阻力损失,验证在一般湍流区内雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

3. 流体流动阻力测定实验:测定流体流经直管、管件和阀门时的阻力损失,验证在一般湍流区内雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

四、实验方法与步骤1. 流体静力学实验:使用液式测压计测量液体静压强,记录数据,分析结果。

2. 流体阻力实验:通过测量不同雷诺准数下的流体阻力,绘制雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

3. 流体流动阻力测定实验:通过测量不同管件和阀门处的阻力损失,分析流体流动阻力的影响因素。

五、实验结果与分析1. 流体静力学实验:实验结果表明,液体静压强与测压管深度成正比,验证了不可压缩流体静力学基本方程。

2. 流体阻力实验:实验结果表明,在一般湍流区内,雷诺准数与直管摩擦系数呈非线性关系,验证了雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。

3. 流体流动阻力测定实验:实验结果表明,管件和阀门对流体流动阻力有显著影响,其中弯头、三通等管件对阻力的影响较大。

六、讨论与心得1. 通过流体静力学实验,我们深入理解了不可压缩流体静力学基本方程,为后续学习流体动力学奠定了基础。

2. 流体阻力实验和流体流动阻力测定实验使我们认识到,在工程实践中,流体阻力对设备性能和能耗有重要影响。

因此,在设计过程中,应充分考虑流体阻力因素,以提高设备性能和降低能耗。

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告

流体力学-离心泵性能的测定一.实验目的1. 熟悉离心泵的构造和操作。

2. 测定离心泵在一定转速下的特性曲线。

二.基本原理离心泵的主要性能参数有流量Q 、压头H 、效率η和轴功率Na ,通过实验测出在一定的转速下H-Q 、Na-Q 及η-Q 之间的关系,并以曲线表示,该曲线称为离心泵的特性曲线。

特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。

1. 流量Q 的测定 在一定转速下,用出口阀调节离心泵的流量Q ,用涡轮流量计计量离心泵的流量Q (m 3/h )2. 压头H 的测定 离心泵的压头是指泵对单位重量的流体所提供的有效能量,其单位为m 。

在进口真空表和出口压力表两测压点截面间列机械能衡算式得gu u h g P g P H 2212212-++-=ρρ(m 液柱) (1) 式中:1P ——泵进口处真空表读数(负值), Pa ; 2P ——泵出口处压力表读数, Pa ;h ——压力表和真空表两测压截面间的垂直距离, m ; 1u ——吸入管内水的流速, m/s ; 2u ——压出管内水的流速, m/s ; g ——重力加速度, m/s 2。

3. 轴功率Na 的测定 离心泵的轴功率是泵轴所需的功率,也就是电动机传给泵轴的功率。

在本实验中不直接测量轴功率,而是用三相功率表测量电机的输入功率,再由下式求得轴功率传电ηη⋅⋅=N N a (2)式中: N ——电动机的输入功率, kW电η——电动机的效率,由电机样本查得 传η——传动效率,联轴节联接 传η=14. 离心泵的效率η 泵的效率为有效功率与轴功率之比aeN N =η (3) 式中:e N ——泵的有效功率, kW ; a N ——轴功率, kW 。

e N ——用kW 来计量,则:,102100081.9ρρρe e e e QH QH g QH N =⨯== ae N QH 102ρη= (4)式中:Q ——泵的流量, m 3/s ; e H ——泵的压头, m ;ρ——水的密度, kg/m 3;g ——重力加速度, m/s 2。

流体力学实验报告总结与心得

流体力学实验报告总结与心得

流体力学实验报告总结与心得1. 实验目的本次流体力学实验的目的是通过实验方法,对流体的流动进行定性和定量分析,掌握基本的流体流动规律和实验操作技能。

2. 实验内容本次实验主要分为两个部分:流体静力学的实验和流体动力学的实验。

在流体静力学实验中,我们测定了液体的密度、浮力、压力与深度的关系,并验证了帕斯卡定律。

在流体动力学实验中,我们测量了流体在管道中的速度分布,获得了流速与压强变化的关系,并通过管道阻力的实验验证了达西定理。

3. 实验过程与结果在实验过程中,我们依次进行了密度的测量、液体的浮力测定、压力与深度关系的测定、流速分布的测量和管道阻力的实验。

通过各项实验得到的数据,我们进行了数据处理和分析,得出了相应的曲线和结论。

在密度的测量实验中,我们使用了称量器和容量瓶,通过测定液体的质量和体积,计算出了液体的密度。

在测量液体的浮力时,我们使用了弹簧测量装置,将液体浸入弹簧中,通过测量弹簧的伸长量计算出液体所受的浮力。

在压力与深度关系的测定实验中,我们使用了压力传感器和水桶,通过改变水桶的水深,测量压力传感器的输出信号,得出了压力与深度的关系曲线。

在流速分布的测量实验中,我们使用了流速仪和导管,将流速仪安装在导管中不同位置,通过读出流速仪的示数,绘制出流速与导管位置的关系曲线。

在管道阻力的实验中,我们通过改变导管的直径和流速,测量压力传感器的输入信号,计算出阻力与流速的关系。

4. 结论与讨论通过以上实验和数据处理,我们得出了以下结论:1. 密度的测量实验验证了液体的密度与质量和体积的关系,得到了各种液体的密度数值,并发现不同液体的密度差异较大。

2. 测量液体的浮力实验验证了浮力与液体所受重力的关系,进一步加深了我们对浮力的理解。

3. 压力与深度关系的测定实验验证了帕斯卡定律,即液体的压强与深度成正比,且与液体的密度无关。

4. 流速分布的测量实验揭示了流体在导管中的流动规律,得到了流速随着导管位置的变化而变化的曲线,为后续的流体动力学研究提供了基础。

流动流体综合实验报告(3篇)

流动流体综合实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握流体流动阻力测定的基本原理和方法。

2. 学习使用流体力学实验设备,如流量计、压差计等。

3. 通过实验,了解流体流动阻力在工程中的应用,如管道设计、流体输送等。

4. 分析实验数据,验证流体流动阻力理论,并探讨其影响因素。

二、实验原理流体流动阻力主要分为直管摩擦阻力和局部阻力。

直管摩擦阻力是由于流体在管道中流动时,与管道壁面产生摩擦而导致的能量损失。

局部阻力是由于流体在管道中遇到管件、阀门等局部阻力系数较大的部件时,流动方向和速度发生改变而导致的能量损失。

直管摩擦阻力计算公式为:hf = f (l/d) (u^2/2g)式中:hf为直管摩擦阻力损失,f为摩擦系数,l为直管长度,d为管道内径,u 为流体平均流速,g为重力加速度。

局部阻力计算公式为:hj = K (u^2/2g)式中:hj为局部阻力损失,K为局部阻力系数,u为流体平均流速。

三、实验设备与仪器1. 实验台:包括直管、弯头、三通、阀门等管件。

2. 流量计:涡轮流量计。

3. 压差计:U型管压差计。

4. 温度计:水银温度计。

5. 计时器:秒表。

6. 量筒:500mL。

7. 仪器架:实验台。

四、实验步骤1. 准备实验台,安装直管、弯头、三通、阀门等管件。

2. 连接流量计和压差计,确保仪器正常运行。

3. 在实验台上设置实验管道,调整管道长度和管件布置。

4. 开启实验台水源,调整流量计,使流体稳定流动。

5. 使用压差计测量直管和管件处的压力差,记录数据。

6. 使用温度计测量流体温度,记录数据。

7. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。

8. 重复步骤4-7,改变流量和管件布置,进行多组实验。

五、实验数据记录与处理1. 记录实验管道长度、管径、管件布置等信息。

2. 记录不同流量下的压力差、流体温度等数据。

3. 计算直管摩擦阻力损失和局部阻力损失。

4. 绘制直管摩擦阻力损失与流量关系曲线、局部阻力损失与流量关系曲线。

六、实验结果与分析1. 通过实验数据,验证了流体流动阻力理论,即直管摩擦阻力损失和局部阻力损失随流量增加而增大。

流体实验综合实验报告

流体实验综合实验报告

实验名称:流体力学综合实验实验日期:2023年4月10日实验地点:流体力学实验室一、实验目的1. 通过实验加深对流体力学基本理论的理解和掌握。

2. 掌握流体力学实验的基本方法和步骤。

3. 培养学生的实验操作技能和数据处理能力。

4. 培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。

二、实验原理本实验主要研究流体在管道中流动时的基本特性,包括流速分布、压力分布、流量测量等。

实验采用流体力学的基本原理,如连续性方程、伯努利方程、雷诺数等,通过实验数据验证理论公式,分析实验结果。

三、实验仪器与设备1. 实验台:包括管道、阀门、流量计、压力计等。

2. 数据采集系统:用于采集实验数据。

3. 计算机软件:用于数据处理和分析。

四、实验步骤1. 实验准备:检查实验仪器和设备是否完好,熟悉实验操作步骤。

2. 实验数据采集:a. 打开阀门,调节流量,使流体在管道中稳定流动。

b. 在管道不同位置安装压力计,测量压力值。

c. 在管道出口处安装流量计,测量流量值。

d. 记录实验数据,包括流量、压力、管道直径等。

3. 实验数据处理:a. 利用伯努利方程计算流速。

b. 利用连续性方程计算流量。

c. 分析实验数据,验证理论公式。

4. 实验结果分析:a. 分析流速分布、压力分布的特点。

b. 分析流量测量误差。

c. 总结实验结论。

五、实验结果与分析1. 实验数据:a. 管道直径:D = 0.02 mb. 流量:Q = 0.01 m³/sc. 压力:P = 1.0×10⁵ Pad. 流速:v = 0.5 m/s2. 实验结果分析:a. 流速分布:实验数据表明,管道中流速分布均匀,流速在管道中心最大,靠近管道壁面最小。

b. 压力分布:实验数据表明,管道中压力分布均匀,压力在管道中心最大,靠近管道壁面最小。

c. 流量测量误差:实验数据表明,流量测量误差较小,说明实验装置和测量方法可靠。

六、实验结论1. 实验验证了流体力学基本理论,如连续性方程、伯努利方程等。

综合流体力学实验报告

综合流体力学实验报告

实验一:综合流体力学实验一、实验目的1、掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的实验方法;2、测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re,验证在一般湍流区λ与Re的关系;3、测定流体流经阀门时的局部阻力系数ξ;4、学会流量计的使用方法;5、辨识组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

二、实验原理1.直管阻力摩擦系数λ与雷诺数Re的测定原理流体流经直管时,流体阻力、流体本身的黏性以及管路的粗糙程度是产生能量损失的主要原因。

当流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关,它们之间存在的关系为:上式相连可得:,也可为雷诺数计算公式,也可为2、流体经过截止阀门的局部阻力系数ξ的测定原理局部阻力损失测量法有:当量长度法和局部阻力系数法,本实验采取局部阻力系数法------流体通过某一管件或者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。

,可化为λ--- 直管阻力摩擦系数;d --- 直管内径,m;---压力降,Pa;---流体流经直管的机械能损失;P --- 流体密度,kg/m3;l --- 直管长度,m;u --- 流体在管内流动的平均速度,m/s;μ--- 流体粘度,kg/(m*s);三、实验设备及流程1、实验设备由水槽、离心泵、不同管径、材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计和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系数。

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差压传感器测量。

2、实验流程流体由水槽流经离心泵进入排出管路,首先经过一个流量调节阀门,然后经过转子流量计,最后遇到三根平行的管路,最上方的管路是一根粗糙管,主要用于测定粗糙管的摩擦阻力系数λ与雷诺数Re之间的关系;第二根管是一根光滑管,主要用于测定光滑管的摩擦阻力系数λ与雷诺数Re之间的关系,由于光滑管是透明的,也可用它进行雷诺实验的演示;第三根管是中间安装了一个截止阀,主要用于测定流体流经阀门的局部阻力系数ξ;且这几根管路每根管路的入口处都有一个管路阀门,当测量某一跟管路时,需要将这一根管路的管路阀门打开,其余管路阀门关闭。

流体的综合实验报告

流体的综合实验报告

一、实验目的1. 了解流体力学的基本概念和基本规律;2. 掌握流体实验的基本方法和实验设备的使用;3. 通过实验验证流体力学的基本定律,提高实验技能和数据分析能力;4. 培养团队协作精神和严谨的实验态度。

二、实验原理1. 流体力学基本定律:质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律;2. 流体流动的基本方程:连续性方程、伯努利方程、动量方程;3. 流体流动的实验研究方法:量纲分析、相似理论、模型实验。

三、实验仪器与设备1. 流体力学实验台:包括管道、阀门、流量计、压力计、水槽等;2. 计算机及数据采集系统:用于实验数据采集、处理和分析;3. 实验器材:测力计、计时器、温度计等。

四、实验内容1. 管道流量实验:测量不同流量下的管道流速、流量和压力损失;2. 伯努利方程实验:验证伯努利方程在流体流动中的应用;3. 动量方程实验:验证动量方程在流体流动中的应用;4. 能量守恒方程实验:验证能量守恒方程在流体流动中的应用;5. 流体阻力实验:测量不同形状、不同尺寸的物体在流体中的阻力系数。

五、实验步骤1. 管道流量实验:(1)开启阀门,调节流量,使管道内流速稳定;(2)使用流量计和压力计测量流量和压力;(3)记录实验数据,进行数据分析。

2. 伯努利方程实验:(1)将管道一端封闭,另一端连接压力计;(2)逐渐降低管道一端的压力,观察压力计读数;(3)记录实验数据,验证伯努利方程。

3. 动量方程实验:(1)使用测力计和计时器测量流体对物体的冲击力;(2)记录实验数据,验证动量方程。

4. 能量守恒方程实验:(1)使用温度计测量流体进入和流出管道的温度;(2)记录实验数据,验证能量守恒方程。

5. 流体阻力实验:(1)将不同形状、不同尺寸的物体放入流体中;(2)使用测力计测量物体在流体中的阻力;(3)记录实验数据,分析阻力系数。

六、实验结果与分析1. 管道流量实验:根据实验数据,绘制流量-流速、流量-压力损失曲线,分析管道流量与流速、压力损失的关系。

实验一 流体力学综合实验实验报告

实验一  流体力学综合实验实验报告

实验一 流体力学综合实验预习实验: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:gu d l g p H f 22⋅⋅=∆-=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:gu g p H f22''⋅=∆-=ζρ (3-2) 管路的能量损失'f f f H H H +=∑ (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,1s m -⋅;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,3m kg -⋅;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,1s m -⋅;2u ——压出管内流体的流速,1s m -⋅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 eη (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。

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告

浙江大学化学实验报告课程名称:过程工程原理实验甲实验名称:流体力学综合实验指导教师:专业班级:姓名:学号:同组学生:实验日期:实验地点:Ⅰ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、试验流程与装置图 1 流体力学综合实验流程示意图三、基本原理1.流量计校核通过计时称重对涡轮流量计读数进行校核。

2.雷诺数求解Re=ρudμ (1)u=V900πd2 (2)式中:V----流体流量,m3ℎ⁄3.直管阻力摩擦系数λ的测定流体水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:ℎf=Δp fρ=λldu22 (3)即λ=2dΔp fρlu2 (4)式中:Δp f----直管长度为l的压降,Pa4.局部阻力系数ξ的测定阻力系数法:流体通过某一管件(阀门)时的机械能损失可表示为流体在管径内流动时平均动能的某一倍数,即:ℎf′=Δp f′ρg=ξu22g (5)即ξ=2Δp f′ρu2 (6)式中:Δp f′----局部阻力压力降,Pa局部阻力压力降的测量方法:测量管件及管件两端直管(总长度为l′)总的压降为∑Δp,减去其直管段的压降,该直管段的压降可由直管阻力Δp f(长度为l)实验结果求取,即Δp f′=∑Δp−l′lΔp f (7)四、实验步骤1)离心泵灌水,关闭出口阀(23),打开电源,启动水泵电机,待电机转动平稳后,把泵的出口阀(23)缓缓开到最大;2)对压差传感器进行排气,完成后关闭排气口阀,使压差传感器处于测量状态;3)开启旁路阀(24),选定自最小到最大若干流量,对流量计做流量校核试验;4)开启流量调节阀(21),先调至最大流量,然后在最小流量1m3ℎ⁄之间再连续取8组等比数据,每次改变流量,待流量稳定后,,记录压差、流量、温度等数据;5)实验结束,关闭出口阀(23),停止水泵电机,清理装置。

流体力学综合实训报告范文

流体力学综合实训报告范文

一、实训目的本次流体力学综合实训旨在通过实际操作和实验,加深对流体力学基本理论的理解,掌握流体力学实验的基本方法和技能,提高分析问题和解决问题的能力。

通过实训,使学生能够熟练运用流体力学原理解决实际问题,为今后的学习和工作打下坚实的基础。

二、实训内容1. 流体力学基本实验(1)流体静力学实验:通过测量不同深度下的液体压强,验证流体静力学基本公式。

(2)流体运动学实验:通过测量不同位置的流速和流线,研究流体运动规律。

(3)流体动力学实验:通过测量不同形状的物体在流体中的阻力,分析流体动力学特性。

2. 流体力学综合实验(1)流体流动可视化实验:通过实验观察流体流动状态,分析流动特点。

(2)管道流动实验:通过测量管道内流体流动参数,研究管道流动特性。

(3)湍流流动实验:通过测量湍流流动参数,研究湍流流动特性。

三、实训过程1. 流体静力学实验(1)实验原理:根据流体静力学基本公式,测量不同深度下的液体压强,验证公式。

(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将液体注入实验装置;③在不同深度处测量液体压强;④记录实验数据。

(3)实验结果分析:通过对比理论值和实验值,验证流体静力学基本公式。

2. 流体运动学实验(1)实验原理:通过测量不同位置的流速和流线,研究流体运动规律。

(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将液体注入实验装置;③在不同位置测量流速;④绘制流线。

(3)实验结果分析:通过对比理论值和实验值,研究流体运动规律。

3. 流体动力学实验(1)实验原理:通过测量不同形状的物体在流体中的阻力,分析流体动力学特性。

(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将物体放入实验装置;③测量物体在不同流速下的阻力;④记录实验数据。

(3)实验结果分析:通过对比理论值和实验值,分析流体动力学特性。

4. 流体流动可视化实验(1)实验原理:通过实验观察流体流动状态,分析流动特点。

(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将液体注入实验装置;③观察流体流动状态;④记录实验现象。

流体力学实验报告(全)

流体力学实验报告(全)

工程流体力学实验报告实验一流体静力学实验实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或(1.1)式中:z被测点在基准面的相对位置高度;p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同;p0水箱中液面的表面压强;γ液体容重;h被测点的液体深度。

另对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系:(1.2)据此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。

实验分析与讨论1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线?测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。

测压管水头线指测压管液面的连线。

实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。

<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。

2.当PB,相应容器的真空区域包括以下三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。

(2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。

(3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。

这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。

3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。

4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。

常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。

水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。

于是有(h、d单位为mm)一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。

流体力学综合实验实验报告

流体力学综合实验实验报告

流体力学综合实验实验报告一、实验目的流体力学综合实验是为了通过实验操作,结合理论知识,提高学生对流体力学理论的理解,以及培养学生分析和解决问题的能力和实验操作技能。

二、实验原理流体力学是研究流体运动规律和相应力学问题的学科。

流体力学综合实验主要涉及流体力学的基本理论和方法,如流体静力学实验、流速测量实验和流体动力学实验等。

主要实验装置包括流量计、细管、不同形状的孔洞等。

三、实验内容流体力学综合实验包括以下几个实验内容:1.流体静力学实验:通过水柱和压力计器测量水平管道的压力,验证其与高度和流速的关系。

2.流速测量实验:通过使用流量计和测速仪器,测量不同位置和不同孔径处的流速,探究流速与孔径大小的关系。

3.流体动力学实验:通过流过不同形状的孔洞的流体,测量不同孔洞形状的流速和流量,以及分析孔形对流速的影响。

四、实验步骤1.流体静力学实验:安装水柱和压力计器,利用压力计器测量不同高度处的压力值,并记录下来。

根据实测数据,绘制压力与高度的关系曲线。

2.流速测量实验:选择不同位置和不同孔径的流量计和测速仪器,测量流体在这些位置和孔径处的流速,并记录下来。

将实测数据整理成表格,并分析不同孔径大小对流速的影响。

3.流体动力学实验:利用不同形状的孔洞,将流体流过孔洞,同时测量流体在不同孔洞处的流速和流量。

绘制不同孔洞形状的流速和流量曲线,并分析孔形对流速的影响。

五、实验结果与分析根据实验结果的分析和计算,可以得出以下结论:1.流体静力学实验表明,水平管道的压力与高度呈线性关系,压强随高度的增加而增加。

2.流速测量实验结果显示,流速随孔径的减小而增加,即孔径越小,流速越大。

3.流体动力学实验结果表明,孔洞形状对流速存在影响。

如孔洞形状为圆形时,流速较大;而孔洞形状为方形时,流速较小。

六、实验结论通过流体力学综合实验的操作与分析,得出以下结论:1.流体力学中的流体静力学理论得到了实验的验证,水平管道的压力与高度呈线性关系。

流体力学综合实验报告

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流体力学综合实验报告一、实验目的本次实验旨在通过对流体力学的实验操作,掌握流速、流量、压力、阻力和流体力学定律等内容的研究方法和实验技巧,进一步加深对流体力学的理解,培养实验设计和数据分析的能力。

二、实验仪器与材料1.流量计2.压力计3.流速计4.直管段5.U型管6.PVC水管三、实验原理1.流速的测量流速是单位时间内流体通过其中一截面的速度,可以采用流速计进行测量。

2.流量的测量流量是单位时间内通过其中一截面的流体量,可以通过流速计算得出。

3.压力的测量压力是单位面积上受到的力的大小,可以通过压力计进行测量。

4.阻力的测量阻力是流体通过管道时受到的阻力,可以通过流速和流量的测量计算得出。

5.流体力学定律通过实验可以验证贝尔劳定律和弗侖定律,贝尔劳定律:流体通过管道时速度越大,压力越低;弗侖定律:流体通过管道时流量与压力成反比。

四、实验步骤1.测量直管段内的流速:在直管段上安装流速计,流量计读数固定,在一分钟内记录流速读数,取平均值。

2.测量U型管的压力:将U型管一个端口与直管段相连,另一个端口与压力计相连,调整高度使液面平衡,记录液面高度差。

3.测量不同液面高度下的流量:调整U型管液面高度,记录流量计读数,计算流量。

4.计算阻力:根据流速、流量和压力计算出阻力。

五、实验结果与分析1.流速的测量结果表明,流体在直管段内的速度是均匀的,流速测量值较为接近,说明测量结果准确可靠。

2.U型管的压力测量结果表明,压力与液面高度呈线性关系,验证了贝尔劳定律的准确性。

3.不同液面高度下的流量测量结果表明,流量随着液面高度的增加而减小,验证了弗侖定律的准确性。

4.阻力的计算结果表明,阻力与流速、流量和压力成正比,符合阻力的定义。

六、实验结论通过本次综合实验,我们掌握了流速、流量、压力、阻力和流体力学定律的测量方法和计算方法,进一步加深了对流体力学的理解。

实验结果验证了贝尔劳定律和弗侖定律的准确性。

流速、流量和压力之间存在一定的关系,阻力与流速、流量和压力成正比。

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告引言流体力学是一个涉及流体运动的物理学科,其应用广泛。

流体力学综合实验旨在通过实验手段了解流体的一些基本性质,例如流体的速度、流量、压强等,熟悉流体力学中的基本定律和实验方法。

实验一:流量计测量流量计是一种测量流体性质的仪器,主要用于测量泵站、水箱等液体的流量。

本实验中使用的流量计为硬质异形喉流量计。

实验步骤:1. 装置实验装置:将异形喉流量计、水泵、水箱依次安装,并用软管把它们连接。

2. 调整水泵流量:根据实验要求将水泵的流量调整到合适的大小。

3. 开始测量:打开水泵,记录下从流量计出口处流出的水的体积以及流量计的读数,再根据流量计的刻度推算出水流的流速和流量。

实验数据:开度(mm)流量计读数(L/min)流量(L/s)流速(m/s)2.5 13 0.22 0.00585 26 0.43 0.01157.5 38 0.63 0.016810 51 0.85 0.022712.5 63 1.05 0.02815 76 1.27 0.034图1:异形喉流量计的流量-开度关系图分析与讨论:根据图1和实验数据可以得出,流量计的读数与开度呈现一定的线性关系。

开度越大,流量计的读数越大,流速也越大。

在实验过程中,当我们把开度从2.5mm变为15mm,流量增加了大约6倍。

通过流量计的读数,我们可以得知水流的流量以及流速等重要参数。

同时,我们还可以发现,开度最小值并不是0,这意味着即使在开口部分受到一定阻碍,流量计的测量结果仍然是准确的。

实验二:伯努利实验伯努利实验是流体力学中的一个经典实验,它通过测量流体流经不同断面时的压力,探究了液体压强、流速、密度之间的关系。

2. 调整水平和仪器位置:调整U型水槽、压力计以及水箱等位置,使之处于同一水平面上,并调整压力计的刻度。

3. 开始测量:打开水箱的水龙头,让水从U型水槽中流过,通过测量不同位置的压力差,计算出该处的流速和流量。

高度(cm)压强(pa)流速(m/s)动压(pa)静压(pa)通过实验二,我们可以得到以下结论:1. 伯努利定理得到了证实,流速与压力之间确实成线性关系。

浙江大学化工原理实验---流体力学综合实验报告

浙江大学化工原理实验---流体力学综合实验报告

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。

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流体力学综合实验-实验报告过程工程原理实验实验报告课程名称: 过程工程原理实验 指导老师: 成绩:_________________实验名称: 流体力学综合实验 实验类型:___ __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Ⅰ、流体流动阻力测定一、实验目的⑴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。

⑵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。

⑶测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ξ。

⑷识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。

装 订二、基本原理⑴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 lu λρ∆=⑵Re du ρμ=⑶采用涡轮流量计测流量V2900V u d π=⑷用压差传感器测量流体流经直管的压力降fp ∆。

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。

⑵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。

三、实验装置与流程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、局部阻力18、局部阻力图1 实验装置流程图装置参数:四、实验步骤⑴首先对水泵进行灌水,然后关闭出口阀,打开电源,启动水泵电机,待电机转动平稳后,把泵的出口阀缓缓开到最大。

⑵对压差传感器进行排气,完成后关闭排气阀门,使压差传感器处于测量状态。

⑶缓慢转到调节阀,调节流量,让流量从最大到1.53/m h范围内变化,并且让流量按等比变化。

每次改变流量,待流动达到稳定后,分别记下流量值、直管压差和阀门压差。

⑷实验结束,关闭出口阀,停止水泵电机,清理装置。

五、数据记录及处理当水温T=27.1℃时,密度ρ=996.4kg/cm3,粘度μ=0.860*0.001Pa·s。

根据式⑵、⑶、⑷、⑹,以及公式阀门压差 ''1()()f f f lp p p l∆=∆-∆测量直管可计算得到如下结果:⑴光滑管序号流量V/(m3/h) 平均流速u(m/s)直管压差(kPa) 直管阻力摩擦系数λ 雷诺准数Re 截止阀压差(kPa ) 局部阻力系数ξ3 3.85 3.09 4.81 0.0212 75163.08 36.40 7.664 3.31 2.66 3.70 0.0221 64620.72 25.70 7.315 2.81 2.25 2.78 0.0230 54859.28 17.10 6.756 2.36 1.89 2.03 0.0239 46073.99 10.50 5.887 2.05 1.64 1.60 0.0249 40021.90 6.70 4.97 81.741.401.200.025933969.813.403.50平均局部阻力系数 ξ=6.566*0.001⑵粗糙管序号流量V/(m3/h)平均流速u(m/s)直管压差(kPa) 直管阻力摩擦系数λ 雷诺准数Re 截止阀压差(kPa ) 局部阻力系数ξ3 4.04 2.95 6.99 0.0354 75287.31 9.06 0.99 4 3.43 2.51 5.11 0.0359 63919.67 6.58 0.99 5 2.93 2.14 3.78 0.0364 54601.94 4.87 1.01 6 2.50 1.83 2.82 0.0373 46588.68 3.64 1.03 7 2.09 1.53 2.02 0.0382 38948.14 2.61 1.06平均局部阻力系数 ξ=1.02*0.001作λ~Re曲线:对照化工原理教材上有关曲线图,可估算出粗糙管的相对粗糙度为0.034,则绝对粗糙度为7.48*10-4。

(0.034*0.022=7.46*10^-4)同理,光滑管的相对粗糙度为0.019,则其绝对粗糙度为3.99*10-4。

从实验结果可以看到,粗糙管的相对粗糙度要大于光滑管的相对粗糙度;同时根据闸阀和球阀全开时的局部阻力系数ζ,可以看到球阀的局部阻力系数远远大于闸阀的局部阻力系数,这是由于它们的结构造成的。

六、思考题⑴在对装置做排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?答:对装置做排气工作时,先要打开出口阀,使流体流动稳定后,再关闭流程尾部的出口阀,这样可使管中有较大压力使得气体排出。

⑵如何检测管路中的空气已经被排除干净?答:先检查连接软管以及传感器的出口管中有没有气泡。

如果没有了,关闭流量调节阀,看压差计的读数是否为零,如果为零,则说明气体已经排空。

⑶以水作介质所测得的λ~Re关系能否适用于其他流体?如何应用?答:能适用于其他流体。

通过密度和黏度换算。

⑷在不同设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上?答:不同设备上,不同的水温下测定的λ~Re数据能关联在同一曲线上。

Ⅱ、离心泵特性曲线测定一、实验目的⑴了解离心泵结构与特性,熟悉离心泵的使用;⑵测定离心泵在恒定转速下的操作特性,做出特性曲线;⑶了解差压变送器、涡轮流量计等仪器仪表的工作原理和使用方法。

二、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与泵流量Q 之前的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

由于泵内流动复杂,不能使用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。

⑴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:2211221222p u p u z H z g g g gρρ+++=++⑴若泵进出口速度相差不大,则速度平方差可忽略,则有2121()p p H z z gρ-=-+012()H H H =++表值⑵ 式中:021Hz z =-,表示泵出口和进口间的位差,m ;ρ——流体密度,kg/m 3; g ——重力加速度,m/s 2;p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压,m ; H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m ;u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速,m/s ;z 1、z 2——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。

⑵轴功率N 的测量与计算()N N k W =⨯电⑶其中,N 电为电功率表显示值,k 代表电动机转动效率,可取k=0.95。

⑶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,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:Ne HQ gρ=⑷故泵效率为 100%HQ gNρη=⨯⑸⑷转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。

但是,实际上感应电动机在转矩改变时,其转速会有变化,这话随着流量Q 的变化,多个试验点的转速n 将有所差异,因此在绘制特性曲线之前,须将实测数据换算为某一定转速n’下(可取离心泵的额定转速)的数据。

换算关系如下:流量''n Q Qn=⑹扬程''2()n H H n=⑺轴功率''3()n N N n=⑻效率''''Q H g QH gN Nρρηη===⑼三、实验装置与流程⑴实验装置实验对象部分是由贮水箱、离心泵,涡轮流量计和压差传感器等组成的。

水的流量使用涡轮流量计进行测量,泵进出口压差采用压差传感器进行测量,泵的轴功率由功率表测量,流体温度采用Pt100温度传感器测量。

⑵实验流程离心泵特性曲线测定装置流程图如上图1所示。

四、实验步骤及注意事项㈠实验步骤⑴清洗水箱,并加装实验用水。

给离心泵灌水,排除泵内气体。

⑵检查电源和信号线是否与控制柜连接正确,检查各阀门开度和仪器自检情况,试开状态下检查电机和离心泵是否正确运转。

⑶实验时,逐渐关闭调节阀以减小流量,待各仪器读数显示稳定后,读取相应数据。

(离心泵特性实验部分,主要获取实验参数为:流量Q、泵进出口压差ΔP、、泵转速n和流体温度t。

)电机功率N电⑷测取10组左右数据后,可以停泵,同时记录下设备的相关数据(如离心泵型号,额定流量、扬程和功率等)。

⑸实验结束,关闭出口阀,停止水泵电机,清理装置。

㈡注意事项⑴一般每次实验前,均需对泵进行灌泵操作,以防止离心泵气缚。

同时注意定期对泵进行保养,防止叶轮被固体颗粒损坏。

⑵泵运转过程中,勿触碰泵主轴部分,因其高速转动,可能会缠绕并伤害身体接触部位。

五、实验数据及处理⑴分别绘制一定转速下的H~Q、N~Q、η~Q曲线实验原始数据记录:离心泵型号MS100/L1 ,额定流量6m3/h ,额定扬程24m额定功率 1.1kw ,额定转速2850rpm ,泵进出口测压点高度差H0温t:33.2℃泵转速n/rpm序号流量Q(m3/h) 泵进出口压差ΔP/kPa 电机功率N电/W1 10.08 109.0 1231 29102 8.94 154.3 1236 28953 8.02 180.6 1199 28954 6.94 208.4 1153 29105 5.97 230.0 1069 29106 5.02 248.8 1003 29257 3.97 267.4 904 29258 2.97 283.7 784 29409 2.02 293.8 731 295510 0.93 306.6 593 297011 0.00 319.9 525 2955水温t=33.2℃时,水的密度ρ=994.6kg/m 3根据式⑵、⑶、⑸、⑹、⑺、⑻、⑼,计算结果如下表所示。

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