实验四 化工流体过程综合实验
化工流体综合实验数据 (修复的)
16.3
5.72957805
6.48
118157.6712
1.002394913
9
13.7
5.36705845
6.07
110681.6457
1.024203033
10
11.1
4.93380332
5.58
101746.8835
1.045996809
11
9.4
4.42097072
5
91171.04259
0.51
2.25
19.53338
0.306
0.390441
19
0
0.193
0.48
1.8
20.07144
0.288
0.341016
20
0
0.196
0.45
1.35
20.39907
0.27
0.277266
21
0
0.2
0.42
0.9
20.82293
0.252
0.202162
22
0
0.204
0.4
0.45
4
27.2
7.46259857
8.44
153896.7199
1.010684592
5
24
7.05586926
7.98
145508.984
1.017313765
6
20.8
6.61377219
7.48
136391.8797
1.024300962
7
19.8
6.27777842
7.1
129462.8805
0.996513999
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在流动介质中进行的一种反应方式。
它具有反应速度快、传质效果好等特点，能够实现高效的物质转化和分离纯化。
为了进一步探究化工流动过程的特点和应用，本文将介绍一种化工流动过程综合实验。
实验目的：1.了解化工流动过程的基本原理和特点；2.通过实验观察，掌握流动反应器的操作过程和条件；3.学习利用流动反应器进行物质转化和分离纯化的方法。
实验原理：本实验以酯化反应为例进行流动反应实验。
酯化反应是一种常见的化学反应，常用于香料、合成材料、染料等的制备。
实验中选择一种合适的催化剂，通过流动反应器将醇和酸废液进行反应，得到相应的酯化产物。
实验步骤：1.制备反应液：称取一定量的酸废液和醇溶液，按照一定的摩尔比混合。
添加适量的催化剂，摇匀，待用。
2.调整流动反应器：先将反应器内部清洗干净，然后调整流量计和压力计，使其保持稳定的流量和压力。
3.实验操作：将制备好的反应液缓慢加入反应器中，同时开始计时。
4.收取产物：根据反应液的组成和总的流量，通过收集样品的方式，定期取出产物进行分析。
5.观察和记录：在整个实验过程中，观察反应的进行状态，记录反应时间、温度、压力等关键参数。
实验结果：通过实验观察和分析，可以得到酯化反应的转化率、选择性、产物纯度等关键数据，判断反应条件的优化和反应过程的改进。
实验注意事项：1.实验操作时要严格遵守安全操作规程，避免触及腐蚀性物质。
2.在实验过程中保持仪器和反应条件的稳定性，确保实验数据的准确性。
3.合理利用实验时间，做好实验记录和资料整理工作。
实验总结：通过本次实验，我对化工流动过程的基本原理和特点有了更深入的理解。
流动反应器作为一种高效的反应装置，在化学反应和分离纯化过程中具有重要的应用价值。
通过实验操作和数据分析，我们可以研究流动反应过程的优化、探究反应机理等问题。
希望通过今后的学习和实践，能更好地应用化工流动过程于实际生产中，为化学工程领域的发展做出贡献。
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)
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。
流体过程综合实验讲义
流动过程综合实验实验1-1 离心泵性能测定实验一、实验目的⒈ 熟悉离心泵的操作方法。
⒉ 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。
⒊ 掌握离心泵特性管路特性曲线的测定方法、表示方法。
二、实验内容⒈ 熟悉离心泵的结构与操作方法。
⒉ 测定某型号离心泵在一定转速下，H （扬程）、N （轴功率）、（效率）与Q （流量）之间的特性曲线。
⒊ 测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
三、实验原理 ㈠ 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： ⒈ H 的测定：在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程上式中 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较， 值很小，故可忽略。
于是上式变为：将测得的）入出Z Z -(和入出P P -和 的值以及计算所得的u 入，u 出代入上式即可求得H 的值。
⒉ N 的测定：出入入出入出入出出入出出出入入入）--+-+-+-=+++=+++f f H gu u g P P Z Z H H g u g P Z H g u g P Z 2(222222ρρρgu u g P P Z Z H 2(22入出入出入出）-+-+-=ρ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1.0，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电动机的输出功率＝电动机的输入功率×电动机的效率。
泵的轴功率＝功率表的读数×电动机效率，kw 。
⒊ η的测定其中 kw式中：η— 泵的效率； N — 泵的轴功率，kw Ne — 泵的有效功率，kw H — 泵的压头，m Q — 泵的流量，m3/s ρ— 水的密度，kg/m3 ㈡ 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，泵和管路二者是相互制约的。
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。
流体流动综合试验
1.1 实验流程与装置
图 1-1 流体流动综合实验装置流程图
图 1-2 流体流动综合实验装置实物照片
1
1.2 实验设备结构参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
表 1-1 水蒸气-水体系传热实验装置主要部件及仪表型号
TT2/103、TT2/104
强化套管换热器蒸汽进、出口温度
6
25
TT2/105、TT2/106、
TT2/107
26
TT2/108、TT2/109、
TT2/110
27
TT2/111、TT2/112
28
TT2/113、TT2/114
29
TT2/115、TT2/116、
TT2/117
30
TT2/118、TT2/119、
材质
管径（mm）
测试段长度（mm）
不锈钢管
Φ32×3
2.0
不锈钢管
Φ32×3
不锈钢管
Φ32×3
不锈钢
Φ12×2
不锈钢管
Φ48×3
不锈钢管
Φ45×3
1.3 注意事项 开启、关闭管道上的各阀门时，一定要缓慢开关，切忌用力过猛过大，防止
测量仪表因突然受压、减压而受损（如玻璃管断裂，阀门滑丝等）。
3
2.1 实验流程与装置
粗糙管水进口阀
V106
局部阻力测试管水进口阀
V107
Hale Waihona Puke 闸阀V108离心泵性能测试管水进口阀
V109
尾阀
V110、V111
水出口总阀
化工原理实验-流体力学
即可在毫米方格坐标纸上画出Q H，Q N (轴)，Q 的关系。
三、实验步骤
1. Re 的关系实验 (1) 检查设备，启动离心泵排除管道内以及压差计内的空气 5分钟，据所测内容调节管道。 (2) 调节流量，从大到小测量，8个点；记录R(水)和R(水银)， 即可算出压降值和流量值。 2. 离心泵的特性曲线实验 将3管全开，从大到小调节，测表压，流量，功率，共8组 数据。
水
又因为V ARm , 测得水银柱的R，查孔板校正曲线可得V，即可计算出u
u2 l hf R' （水柱高度差） g 2 d Wf
Re du
即可在双对数坐标纸上画出 Re的关系。
1. 在1-1’截面和2-2‘截面列柏努利方程
u P u Z1g 1 Z1g 2 2 W f 2 2 P 1
2 2
因为Z1 Z 2 , u1 u2
所以Wf P P2 1 P R'g ( 水 - 空 ) R'g
水
又因为V ARm , 测得水银柱的R，查孔板校正曲线可得V，即可计算出u
u2 l hf R' （水柱高度差） g 2 d Wf
Q N (轴)，N (轴) N电 电 传 0.96） （
Q ， N t (实际 ) N (轴) H V g N (轴)
即可在毫米方格坐标纸上画出Q H，Q N (轴)，Q 的关系。
2. 在1-1’截面和2-2’截面列柏努利方程
P u P u Z1 1 1 H Z 2 2 2 h f 12 (主要是出口阻力损失) g 2 g g 2 g
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_流体实验报告
一、实验目的1. 理解流体力学的基本原理，掌握流体流动的基本规律。
2. 学习流体阻力计算方法，了解流体流动中的能量损失。
3. 掌握实验装置的操作方法，提高实验技能。
4. 分析实验数据，验证流体力学理论。
二、实验原理流体阻力是流体在流动过程中受到的阻碍作用，主要分为直管沿程阻力和局部阻力。
直管沿程阻力主要与流体的粘度、流速、管径和管长有关；局部阻力主要与流体的流速、管件形状和尺寸有关。
三、实验装置与流程1. 实验装置：流体阻力实验装置包括进水阀、光滑管、粗糙管、阀门、流量计、压力计等。
2. 实验流程：（1）打开进水阀，调节流量，使流体在光滑管中流动。
（2）测量光滑管上下游的压力差，计算直管沿程阻力。
（3）关闭进水阀，打开阀门，使流体流经粗糙管。
（4）测量粗糙管上下游的压力差，计算局部阻力。
（5）改变流量，重复上述步骤，得到不同流量下的阻力数据。
四、实验步骤1. 准备实验装置，连接好各部分管道。
2. 调节进水阀，使流体在光滑管中流动，测量光滑管上下游的压力差。
3. 记录实验数据，包括流量、压力差、温度等。
4. 关闭进水阀，打开阀门，使流体流经粗糙管。
5. 测量粗糙管上下游的压力差，记录实验数据。
6. 改变流量，重复步骤2-5，得到不同流量下的阻力数据。
五、实验数据与分析1. 光滑管沿程阻力计算：根据实验数据，计算不同流量下的摩擦系数和雷诺数，绘制摩擦系数与雷诺数的关系曲线。
通过对比实验数据与理论公式，验证流体力学理论。
2. 局部阻力计算：根据实验数据，计算不同流量下的局部阻力系数，分析局部阻力系数与流量的关系。
通过对比实验数据与理论公式，验证流体力学理论。
六、实验结果与讨论1. 光滑管沿程阻力实验结果：实验结果表明，摩擦系数与雷诺数呈线性关系，验证了流体力学理论。
随着雷诺数的增加，摩擦系数逐渐减小，符合流体力学理论。
2. 局部阻力实验结果：实验结果表明，局部阻力系数与流量呈非线性关系，随着流量的增加，局部阻力系数逐渐减小。
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。
流体力学综合实验-四川理工化工原理实验
ζ
0.108836714 0.109424468 0.110648255 0.110615548 0.113634466 0.120055521 0.189167342 0
计算参考公式： 计算参考公式：
hf=gR1 hf'=gR2 V=（1902.2294×h-1378.08747）/1000000m3 (h为计量槽高度差，根据回归方程可求得： y=Bx-A,A=1378.08747 B=1902.2294) Vs=V/A u=Vs/A (A为管径） λ=2dhf/（l*u2） （l为方程距）；ζ=2hf'/u2 Re=duρ/μ
Re
1.08E+05 1.01E+05 8.96E+04 8.12E+04 7.07E+04 5.93E+04 3.62E+04 0.00E+00
C0
0.61789 0.61762 0.61878 0.61765 0.61756 0.62675 0.67891 0.00000
VS(m3)
0.003951028 0.003682882 0.003281186 0.002971085 0.002588901 0.002171932 0.001324767 0
Ne
415.77337 442.66912 441.19188 432.30551 407.8746 365.60066 232.43214 0
hf'
0.85347 0.74556 0.59841 0.4905 0.38259 0.28449 0.16677 0
49.31% 55.40% 58.72% 62.02% 62.16% 59.74% 50.27% 0.00%
化工流动过程综合实验-8页word资料
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。
实验四 化工流体过程综合实验
实验四 化工流体过程综合实验实验学时： 10 实验类型：综合 实验要求：必修 一、实验目的1.掌握光滑直管、粗糙直管阻力系数的测量方法，并绘制光滑管及粗糙管的e R -λ曲线，将其与摩擦系数图进行比较；2.掌握阀门的局部阻力系数的测量方法；3.了解各种流量计（节流式、转子、涡轮）的结构、性能及特点，掌握其使用方法；掌握节流式流量计标定方法，会测定并绘制文丘里、孔板、喷嘴流量计流量标定曲线（流量-压差关系）及流量系数和雷诺数之间的关系（e o R C -关系）；4.了解离心泵的结构、操作方法，掌握离心泵特性曲线测定方法，掌握离心泵管路特性曲线测定方法，并能绘制相应曲线。
二、实验内容1.测定光滑直管和粗糙直管摩擦阻力系数，绘制光滑管及粗糙管的e R -λ曲线；2.测定阀门的局部阻力系数；3.测定并绘制文丘里、孔板、喷嘴流量计（三选一）流量标定曲线（流量-压差关系）及流量系数和雷诺数之间的关系（e o R C -关系）；4.测量离心泵的特性曲线，测量离心泵管路特性曲线，并绘制相应曲线；确定其最佳工作范围。
三、实验原理、方法和手段1.流体阻力实验a.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 ⑴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 p h ff λρ=∆= ⑵整理⑴⑵两式得22u p l d f∆⋅⋅=ρλ ⑶ μρ⋅⋅=u d R e ⑷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。
实验四化工流体过程综合实验
实验四化工流体过程综合实验化工流体过程综合实验是化工专业本科生必修的实验之一，通过实验操作，掌握流体力学的基本原理和实验技术，培养学生的动手实践能力和分析问题的能力。
本次实验共分为四个部分，分别是：杨氏模量的测量、压力传感器的测量、毛细管法测量液体粘度和湿度测量系统的测量。
首先是杨氏模量的测量。
杨氏模量是材料力学性能的一个重要指标，本实验采用双臂悬臂梁法测量杨氏模量。
实验中，首先测量悬臂梁的自由端挠度，然后将负载加在悬臂梁上，测量不同负载下的挠度，根据悬臂梁理论公式，计算得到材料的杨氏模量。
第二部分是压力传感器的测量。
压力传感器是测量流体压力的重要设备，本实验中，将压力传感器连接到流体系统中，通过调节流体压力，测量传感器输出的电信号。
实验中需要注意传感器的选择范围和正确连接方法，以及对传感器输出信号的放大和处理。
第三部分是毛细管法测量液体粘度。
毛细管法是一种常用的测量液体粘度的方法，实验中，通过调节毛细管的高度和直径，测量流体通过毛细管的时间，计算得到液体的粘度。
实验过程中需要注意控制液体的温度和稠度，并选择合适的测量范围。
最后一部分是湿度测量系统的测量。
湿度是流体过程中一个重要的物理参数，影响着流体的流动特性。
实验中，通过湿度测量系统测量空气中的湿度，可以选择不同测量方法，如湿湿度计、化学湿度计等，并根据测量结果进行数据处理和分析。
实验完成后，需要对实验装置进行清洗和恢复原样，并进行实验结果的整理和分析。
根据实验结果和理论知识对实验数据进行处理和比较，总结实验中遇到的问题和解决方法，提出合理的改进意见和建议。
通过本次实验，不仅能够熟练掌握流体力学的基本原理和实验技术，还能够培养学生的实验操作能力和问题解决能力。
实验过程中还能够加深对流体过程的理解和认识，为今后的学习和工作奠定基础。
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。
化工流动流体阻力实验实验流程
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实验四 化工流体过程综合实验一、实验目的1.掌握光滑直管、粗糙直管阻力系数的测量方法，并绘制光滑管及粗糙管的e R -λ曲线，将其与摩擦系数图进行比较；2.掌握阀门的局部阻力系数的测量方法；3.了解各种流量计（节流式、转子、涡轮）的结构、性能及特点，掌握其使用方法；掌握节流式流量计标定方法，会测定并绘制文丘里、孔板、喷嘴流量计流量标定曲线（流量-压差关系）及流量系数和雷诺数之间的关系（e o R C -关系）；4.了解离心泵的结构、操作方法，掌握离心泵特性曲线测定方法，并能绘制相应曲线。
二、实验内容1.测定光滑直管和粗糙直管摩擦阻力系数，绘制光滑管及粗糙管的e R -λ曲线；2.测定阀门的局部阻力系数；3.测定并绘制文丘里、孔板、喷嘴流量计（三选一）流量标定曲线（流量-压差关系）及流量系数和雷诺数之间的关系（e o R C -关系）；4.测量离心泵的特性曲线，并绘制相应曲线，确定其最佳工作范围。
三、实验原理、方法和手段1.流体阻力实验a.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 ⑴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 p h ff λρ=∆= ⑵整理⑴⑵两式得22u p l d f∆⋅⋅=ρλ ⑶ μρ⋅⋅=u d R e ⑷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 （流量V ）之间的关系。
根据实验数据和式⑶可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式⑷计算对应的Re ，从而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。
b.局部阻力系数ζ的测定：22'u p h ff ζρ=∆=' 2'2u p 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 ∆ 可用下面的方法测量：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，在其上、下游开两对测压口a-a'和b-b ＇，见图-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 ⑸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 ⑹ 联立式⑸和⑹，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。
2.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 -=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 0—Re 关系曲线。
3.离心泵性能测定实验离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后，得出的离心泵压头与流量的关系。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响。
故在实际工作中，其内部流动的规律比较复杂，实际压头要小于理论压头。
因此，离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算，需要实验测定。
a.扬程H 的测定：在泵的吸入口和排出口之间列柏努利方程()出入入出入出入出出入入出出入入入--+-+-+-=+++=+++f f h guu g p p z z H h g u g p z H g u g p z 2222222ρρρ上式中出入-f h 是泵的吸入口和排出口之间管路内的流体流动阻力，与柏努利方程中其它项比较，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将测得的()入出z z -和入出p p -的值以及计算所得的出入u u ,代入上式即可求得H 的值。
b.轴功率N 的测定：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电动机的输出功率 = 电动机的输入功率×电动机的效率。
泵的轴功率 = 功率表读数×电动机效率，kw 。
c.效率η的测定：1021000ρρηHQ g HQ Ne NNe===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，m3/s—水的密度，kg/m3四、实验组织运行要求集中授课形式五、实验条件1.实验设备主要技术参数：a.流体阻力部分：被测直管段：光滑管管径d-0.008 (m) 管长L-1.700 (m) 材料不锈钢粗糙管管径d-0.010 (m) 管长L-1.700 (m) 材料不锈钢玻璃转子流量计：LZB—25 100~1000（L/h）V A10-15F 10~100（L/h）压差传感器：型号LXWY 测量范围200 KPa数字显示仪表：测量参数名称仪表名称数量温度AI-501B 1压差AI-501BV24 1流量AI-501BV24 1功率AI-501B 1离心泵：型号WB70/055b.流量计性能部分：流量测量：文丘里流量计文丘里喉径0.020m孔板流量计孔径0.020m喷嘴流量计孔径0.020m实验管路管径：0.042mc.离心泵性能部分：离心泵：型号WB70/055 电机效率60%；真空表：用于泵吸入口压强的测量测量范围0.1-0MPa 精度1.5级,真空表测压位置管内径d1=0.036m压力表：用于泵出口压力的测量测量范围0-0.25MPa 精度1.5级压强表测压位置管内径d2=0.042m流量计：涡轮流量计精度0.5级；两测压口之间距离：真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.25md.管路特性部分：变频器：型号E301-201-H 规格：（0-50）Hz2.实验装置流程图及流程简介：图-2 流体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⑴流体阻力测量流程：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。
⑵流量计、离心泵性能测定流程：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。
⑶管路特性测量流程：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。
六、实验步骤1.流体阻力测量：⑴向储水槽内注水至水箱三分之二。
(最好使用蒸馏水，以保持流体清洁)⑵光滑管阻力测定：关闭粗糙管路阀门，将光滑管路阀门全开，在流量为零条件下，打开通向倒置U型管的进水阀，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-3所示：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型管图-3 导压系统示意图导压系统排气操作方法如下：a.打开11，3，4，10~30秒（层流实验时30~60秒）；b.关闭11；c.打开26，将倒U型压差计中的水排净；d.关闭3，4，26；e.打开11，使水进入倒U型压差计；f.闭流量调节阀24，此时若倒U型压差计中的差值为0，则说明管线中的气已排净。
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。
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。
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11，防止水利用U型管形成回路影响实验数据。
⑶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。
⑷测取水箱水温。
待数据测量完毕，关闭流量调节阀，停泵。
⑸粗糙管、局部阻力测量方法同前。
2.流量计、离心泵性能测定（以文丘里流量计为例）：⑴向储水槽内注入蒸馏水。
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)。
⑵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。
⑶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。