垂直管流实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告
管内强制对流传热膜系数的测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过实验测定管内强制对流传热膜系数，并掌握传热膜系数的测定方法和技术。
二、实验原理管内强制对流传热是指在管内流体中，由于流体的运动而产生的传热现象。
传热过程中，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。
在强制对流条件下，由于流体的动力作用，会增加固体表面附近的液体或气体的速度，从而增加了固体表面附近的换热系数。
本实验采用垂直放置的管道，在管道内通过水来进行强制对流传热。
通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
三、实验器材1. 垂直放置的导热试件2. 水泵和水箱3. 流量计和温度计等测试仪器四、实验步骤1. 将导热试件放入垂直放置的试件支架中，并连接好进出水管道。
2. 打开水泵，调整水流量，使其稳定在一定范围内。
3. 测量进口和出口水温，并计算出温度差。
4. 测量导热试件内壁的温度差。
5. 根据测量得到的参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
五、实验结果分析通过实验测量和计算，得到了不同条件下的管内强制对流传热膜系数。
根据实验结果可以发现，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。
这是因为在强制对流条件下，液体或气体与固体表面接触时，会因为温度差而发生传热。
当壁温度差增大时，液体或气体与固体表面接触的面积增大，从而增加了换热系数。
六、实验误差分析本实验中可能存在的误差主要来自于以下几个方面：1. 测量仪器误差：如温度计、流量计等仪器精度限制；2. 实验环境误差：如室内温度变化、水泵压力变化等；3. 实验操作误差：如读数不准确、流量控制不稳定等。
七、实验结论本实验通过测量水进出口温度差、水流量以及管道内壁温度差等参数，计算出管内强制对流传热膜系数。
实验结果表明，在相同的流速下，传热系数随着壁温度差的增大而增大。
本实验为管内强制对流传热膜系数的测定提供了一种简单有效的方法和技术。
垂直管流实验实验报告
垂直管流实验实验报告实验报告一、实验目的本实验旨在通过进行垂直管流实验，探究液体在垂直管道中的流动特性，深入了解液体在管道中的流动规律。
二、实验仪器和材料1.垂直管流装置：包括垂直管、流量计、水泵等。
2.温度计：用于测量液体的温度。
3.尺子和卡尺：用于测量实验装置的尺寸。
三、实验原理垂直管流实验主要是通过将液体从顶部注入垂直管道中，通过重力和压力推动液体向下流动，以观察和研究液体在管道中的流动情况。
在实验进行过程中，可以通过测量液体的流量、速度和压力等参数来研究液体在管道中的运动规律。
四、实验步骤1.准备工作：检查实验装置和仪器，确保其完好无损，然后根据实验要求调整流量控制阀和压力控制阀的开度。
2.测量液体的物理性质：首先需要测量液体的密度和粘度等物理性质，并记录下来。
3.实验装置准备：按照实验要求，调整垂直管的高度和直径，并将流量计、水泵等连接好。
4.实验操作：将液体注入垂直管道的顶部，并打开水泵，让液体顺势流入管道中。
5.数据记录：记录实验过程中相关的参数，如液体的流量、速度和压力等。
6.实验结束：关闭水泵，停止液体的注入，并将实验装置和仪器进行清洗。
五、实验结果与分析在实验过程中，测得了液体的流量、速度和压力等参数，并按照实验要求进行了记录。
根据实验数据，可以进行相关的计算和分析，以得出液体在垂直管道中流动时的特性和规律。
六、实验误差分析在实际实验中，可能会存在一些误差，如人为操作误差、仪器误差等，这些误差可能会对实验结果造成一定的影响。
为了提高实验结果的准确性，可以进行多次实验并取平均值，同时要注意实验中的操作规范和仪器的使用方法。
七、实验结论通过进行垂直管流实验，我们可以得出液体在垂直管道中流动时的特性和规律。
实验结果与理论分析相符，证明了液体在管道中流动遵循一定的规律，为进一步研究液体流动提供了实验依据。
八、实验心得通过本次实验，我深入了解了液体在管道中的流动规律，掌握了实验操作的技巧，并学会了如何记录和分析实验数据。
流体综合实验数据处理
实验三实验报告一、实验设备的主要内容：⒈测定实验管路内流体流动的直管阻力和直管摩擦系数λ。
⒉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。
⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数ζ。
4.练习离心泵的操作。
测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、η（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。
5.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
6.了解文丘里及涡轮流量计的构造及工作原理。
7. 测定节流式流量计（文丘里）的流量标定曲线。
8. 测定节流式流量计的雷诺数Re和流量系数C的关系。
二、设备的主要技术数据：（1）流体阻力：1. 被测直管段：光滑管管径d—0.0080(m) 管长L—1.70(m) 材料：不锈钢粗糙管管径d—0.010(m) 管长L—1.70(m) 材料：不锈钢2. 玻璃转子流量计：型号测量范围精度LZB—25 100~1000（L/h） 1.5LZB—10 10~100（L/h） 2.53. 压差传感器：型号：LXWY 测量范围：200 Kpa4. 数显表：型号：501 测量范围：0~200Kpa5. 离心泵：型号：WB70/055 流量：20—200（1／h）扬程：19—13.5(m)电机功率：550（W）电流：1.35(A) 电压：380（V）（2）流量计测量：涡轮流量计：(单位：M3/h)文丘里流量计文丘里喉径：0.020m 实验管路管径：0.045m，（3）离心泵(1)离心泵流量Q=4m3/h ，扬程H=8m ，轴功率N=168w(2)真空表测压位置管内径d1=0.025m(3)压强表测压位置管内径d2=0.045m(4)真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.355m(5)电机效率为60%1.流量测量：涡轮流量计2.功率测量：功率表：型号PS-139 精度1.0级3. 泵吸入口真空度的测量真空表：表盘真径-100mm 测量范围-0.1-0MPa 精度1.5级4.泵出口压力的测量压力表：表盘直径-100mm 测量范围0-0.25MPa 精度1.5级（4）变频器：型号：N2-401-H 规格：（0-50）Hz（5）数显温度计：501BX三、实验设备的基本情况：1. 实验设备流程图：见图一图一、流体综合实验装置流程示意图1-水箱；2-离心泵；3-真空表；4-压力表；5-真空传感器；6-压力传感器；7-真空表阀；8-压力表阀；9-智能阀；10-大涡轮流量计；11-小涡轮流量计；12，13-管路控制阀；14-流量调节阀；15-大流量计；16-小流量计；17-光滑管阀；18-光滑管测压进口阀；19-光滑管测压出口阀；20-粗糙管阀；21-粗糙管测压进口阀；22-粗糙管测压出口阀；23-测局部阻力阀；24-测局部阻力压力远端出口阀；25-测局部阻力压力近端出口阀；26-测局部阻力压力近端进口阀；27-测局部阻力压力远端进口阀；28，29-U型管下端放水阀；30-U型管测压进口阀；31- U型管测压出口阀；32，33-文丘里测压出，进口阀；34-文丘里；35-压力缓冲罐；36-压力传感器；37-倒U型管；38-U 型管上端放空阀；39-水箱放水阀；40，41，42，43-数显表；44-变频器；45-总电源；2流体阻力的测量：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15，16测量流量，然后送入被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽。
实验报告(流体阻力)
34.6
23.5
5
100
25.3
36.5
23.5
6
200
-0.6
23.4
7
240
-0.3
23.8
8
300
0.3
23.8
9
360
0.9
23.8
10
400
1.5
23.8
11
460
2.2
23.8
12
500
2.8
24.0
13
580
4.1
24.0
14
620
4.9
24.0
15
700
6.4
24.0
16
800
教师签字
日期
LZB—10 10～100(L/h)
精度: 1.5
2.5
实验操作方法和注意事项：
实验方法及步骤
1、向储水槽内注水,直到水满为止。
2、按下电源的绿色按钮，通电预热10—15分钟，记录数字表的初始值。
3、检查阀门。
4、按下离心泵的启动按钮，启动离心泵。开启流量调节阀24，将流量慢慢调至最大，向管路中注水，赶尽管路中气体。
实 验 报 告
课程名称：化工原理
实验题目：流体流动阻力的测定
班级学号：1508060209
姓名：潘慧莹
成 绩：
沈 阳 理 工 大 学
实验目的：
1、学习流体通过水平直管（包括光滑管和粗糙管）的摩擦阻力△Pf的测定方法，确定光滑直管和一定粗糙度下直管的摩擦系数和雷诺准数Re的关系；
2、掌握流体通过阀门的局部阻力的测定方法；
8.0
24.0
初值：△P=-1.7(kPa)
流体流动阻力测定实验
实验报告项目名称：流体流动阻力测定实验学院：专业年级：学号：姓名：指导老师：实验组员：一、实验目的1、学习管路阻力损失h f和直管摩擦系数的测定方法。
2、掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数Re之间的关系及其变化规律。
3、学习压差测量、流量测量的方法。
了解压差传感器和各种流量计的结构、使用方法及性能。
4、掌握对数坐标系的使用方法。
二、实验原理流体在管道内流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，会产生摩擦阻力。
这种阻力包括流体流经直管的沿程阻力以及因流体运动方向改变或管子大小形状改变所引起的局部阻力。
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，它们之间存在如下关系：h f = ρfP ∆=22u d l λ （4-1）式中： -f h 直管阻力，J/kg ；-d 直管管径，m ；-∆p 直管阻力引起的压强降，Pa ； -l 直管管长，m ； -u 流速，m / s ； -ρ流体的密度，kg / m 3；-λ摩擦系数。
滞流时，λ=Re 64；湍流时，λ与Re 的关系受管壁相对粗糙度dε⋅的影响，即λ= )(Re,df ε。
当相对粗糙度一定时，λ仅与Re 有关，即λ=(Re)f ，由实验可求得。
由式（4—1），得 λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （4-2） 雷诺数 Re =μρ⋅⋅u d （4-3）式中-μ流体的黏度，Pa*s和流体在管内的流速u，查出流体的物理性质，即可分别计测量直管两端的压力差p算出对应的λ和Re。
三、实验装置1、本实验共有两套装置，实验装置用图4-2所示的实验装置流程图。
每套装置中被测光滑直管段为管内径d=8mm，管长L=1.6m的不锈钢管；被测粗糙直管段为管内径d=10mm，管长L=1.6m的不锈钢管2、流量测量：在图1-2中由大小两个转子流量计测量。
3、直管段压强降的测量：差压变送器或倒置U形管直接测取压差值。
图4-2 流体流动阻力测定实验装置流程图⑴—大流量调节阀；⑵—大流量转子流量计；⑶—光滑管调节阀；⑷—粗糙管调节阀；⑸—光滑管；⑹—粗糙管；⑺—局部阻力阀；⑻—离心泵；⑼—排水阀；⑽倒U管⑾⑾’—近端测压点；⑿⑿’—远端测压点；⒀⒀’—切断阀；⒁⒁’—放空阀；⒂⒂’—光滑管压差；⒃⒃’—粗糙管压差；⒄—数字电压表；⒅—压差变送器四、实验步骤1、检查储水槽内的水位是否符合要求，检查离心泵的所有出口阀门以及真空表、压力表的阀门是否关闭。
伯努利实验实验报告
伯努利实验实验报告一、实验目的本实验旨在探究伯努利原理在不同条件下的表现和应用，通过实际操作和观察，深入理解流体在流动过程中压力与速度之间的关系。
二、实验原理伯努利原理指出，在理想流体稳定流动时，沿同一流线，流体的压强、流速和高度之间存在一定的关系。
其数学表达式为：＄p ＋＼frac{1}｛2}＼rho v^2 ＋＼rho gh ＝＼text{常数}＄，其中$p$为流体的压强，＄＼rho$为流体的密度，＄v$为流体的流速，＄h$为流体所在的高度。
简单来说，当流体的流速增加时，其压强会减小；流速减小，压强则会增大。
三、实验器材1、伯努利实验仪，包括透明的水平管道、垂直管道、文丘里管、风机等。
2、压力传感器和流速传感器。
3、数据采集系统和计算机。
四、实验步骤1、连接实验设备将伯努利实验仪的各个部件正确连接，确保管道无泄漏。
将压力传感器和流速传感器安装在指定位置，并与数据采集系统和计算机连接好。
2、启动风机打开风机电源，调节风速，使流体在管道中稳定流动。
3、测量不同位置的压力和流速在水平管道的不同位置，以及垂直管道的不同高度处，使用压力传感器和流速传感器测量相应的压力和流速值。
4、记录数据通过数据采集系统将测量得到的数据实时记录在计算机中。
5、改变实验条件调整风机的风速，再次测量不同位置的压力和流速。
更换不同管径的管道，重复上述实验步骤。
6、整理实验器材实验结束后，关闭风机和电源，整理好实验器材。
五、实验数据及处理以下是一组在实验中获得的数据示例：｜位置|流速（m/s）｜压力（Pa）｜｜｜｜｜｜A|5|1200|｜B|8|800|｜C|10|600|通过对这些数据的分析，可以明显看出随着流速的增加，压力逐渐减小。
以位置 A 和位置 C 为例，流速从 5m/s 增加到 10m/s 时，压力从1200Pa 减小到 600Pa，符合伯努利原理的预期。
为了更直观地展示流速与压力之间的关系，我们可以绘制流速压力曲线。
实验1 流动过程综合实验
实验1 流动过程综合实验实验1-1 流体阻力测定实验一、实验目的⒈学习直管摩擦阻力△P f 、直管摩擦系数λ的测定方法。
⒉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。
⒊掌握局部阻力的测量方法。
⒋学习压强差的几种测量方法和技巧。
⒌掌握坐标系的选用方法和对数坐标系的使用方法。
二、实验内容⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。
⒉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。
⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数。
三、实验原理⒈直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定流体在管道内流动时，由于流体的粘性作用和涡流的影响会产生阻力。
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，它们之间存在如下关系：h f = ρfP ∆=22u d l λ （1-1）λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （1-2） Re =μρ⋅⋅u d （1-3）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。
直管摩擦系数λ与雷诺数Re 之间有一定的关系，这个关系一般用曲线来表示。
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（1-2）可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式（1-3）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。
⒉局部阻力系数ζ的测定22'u P h ff ζρ=∆=' （1-4） 2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ （1-5）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 。
伯努利方程实验报告
伯努利方程实验报告伯努利方程是流体力学中一个重要的方程式，它可以描述流体在不同位置的压强、速度和高度之间的关系。
在本次实验中，我们通过利用垂直水管的流动，验证伯努利方程的正确性。
实验原理：伯努利方程描述了在粘性流体中沿一条流线上流体的压力、速度和位能的关系。
为了推导伯努利方程，需要考虑以下假设：1. 流体是不可压缩的，并且无摩擦，在沿流线移动的过程中体积保持不变。
2. 流体受到代表总能量的压力、动能和势能的影响。
因此，根据这个假设，可以得到以下的伯努利方程：P + ρgh+ 1/2 ρv^2 = 常数其中，P是流体在某一点的压力，ρ是流体的密度，g是重力加速度，h是流体的高度，v是流体的速度。
实验器材：1. 垂直透明的水管2. 漏斗3. 彩色染色剂4. 长尺子实验步骤：1. 将水漏斗固定在水管的顶部，慢慢地向漏斗中加入染色剂，使其缓慢地进入水管中。
2. 记录在不同高度下，染色液体升高所需要的时间。
3. 测量不同位置在水管中的高度和水面的压力。
4. 利用伯努利方程计算不同位置处的流速。
5. 比较实验结果和理论值的差异，验证伯努利方程。
实验结果：通过实验可以看到，在不同高度下，染色液体升高的时间不同，说明流体的速度也不同。
在水管不同高度处，测量到的水压和高度也不相同。
根据伯努利方程，可以计算出不同点的流速，发现它们都符合伯努利方程的预测值。
结论：实验结果验证了伯努利方程的正确性。
伯努利方程可以描述流体在不同位置的压强、速度和高度之间的关系。
通过计算流体的速度，可以得到不同高度处的压力和高度。
这个方程在液压、飞行器和水力发电站等领域有着广泛的应用。
2018年伯努利实验报告思考题
2018年伯努利实验报告思考题伯努利实验报告思考题伯努利方程实验思考题答案1(测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同 ,为什么 ,答:测压管水头线(P-P)沿程可升可降。
而总水头线(E-E)沿程只降不升。
这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
测点5 至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低。
测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高。
而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有 hw1-20，故 E2恒小于E1，(E-E)线不可能回升。
(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2(流量增加，测压管水头线有何变化 ,为什么 ,答:有如下二个变化 :(1)流量增加，测压管水头线(P-P)总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头，管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头 E相应减小，故的减小更加显著。
(2)测压管水头线(P-P)的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，(P-P)线的起落变化就更为显著。
3(测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题 ,答:测点2、3位于均匀流断面 (如图) ，测点高差0.7cm，HP=均为 37.1cm(偶有毛细影响相差0.1mm)，表明均匀流同断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。
由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。
雷诺实验实验报告
实验一雷诺实验一、实验目的1、观察流体流动时各种流动型态；2、观察层流状态下管路中流体速度分布状态；3、测定流动型态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。
二、实验原理概述流体在流动过程中有两种截然不同的流动状态，即层流和湍流。
它取决于流体流动时雷诺数Re值的大小。
雷诺数：Re＝duρ/μ式中：d－管子内径，mu－流体流速，m/sρ－流体密度，kg/m3μ－流体粘度，kg/(m·s)实验证明，流体在直管内流动时，当Re≤2000时属层流；Re≤4000时属湍流；当Re在两者之间时，可能为层流，也可能为湍流。
流体于某一温度下在某一管径的圆管内流动时，Re值只与流速有关。
本实验中，水在一定管径的水平或垂直管内流动，若改变流速，即可观察到流体的流动型态及其变化情况，并可确定层流与湍流的临界雷诺数值。
三、装置和流程本实验装置和流程图如右图。
水由高位槽1，流径管2，阀5，流量计6，然后排入地沟。
示踪物（墨水）由墨水瓶3经阀4、管2至地沟。
其中，1为水槽2为玻璃管3为墨水瓶4、5为阀6为转子流量计四、操作步骤1、打开水管阀门2、慢慢打开调节阀5，使水徐徐流过玻璃管3、打开墨水阀4、微调阀5，使墨水成一条稳定的直线，并记录流量计的读数。
5、逐渐加大水量，观察玻璃管内水流状态，并记录墨水线开始波动以及墨水与清水全部混合时的流量计读数。
6、再将水量由大变小，重复以上观察，并记录各转折点处的流量计读数。
7、先关闭阀4、5，使玻璃管内的水停止流动。
再开墨水阀，让墨水流出1～2cm距离再关闭阀4。
8、慢慢打开阀5，使管内流体作层流流动，可观察到此时的速度分布曲线呈抛物线状态。
五、实验数据记录和处理表1 雷诺实验数据记录。
1 两相垂直管流实验
两相垂直管流实验气举井及绝大多数自喷井的油管中流动的都是油—气或油—气—水三相混合物。
对采油来说，油、气、水混合物在油管中的流动规律——多相垂直管流理论是研究自喷井、气举井生产规律的基本理论。
在许多情况下，油井生产系统的总压降大部分是用来克服混合物在油管中流动时的重力和摩擦损失。
它不仅关系到油井能否自喷，而且决定着用自喷和气举方法可能获得的最大产量。
为了掌握油井生产规律及合理地控制和调节油井工作方式，必须熟悉气—液混合物在油管中的流动规律。
在油气田开发过程中，为了充分利用天然资源和取得好的经济效果，或者要进行油气田动态分析，拟订油气田的增产及提高油气田采收率，高速度、高水平地开发油气就必须深入细致地研究地层—油管—油嘴生产衔接与协调，研究多相流在井筒中的流态变化。
使生产井的工作制度同地层变化了的情况协调起来，只有通过各个生产井的各种变化并把它们综合起来进行分析，才能为整个油气田动态分析提供准确的资料和依据，并对各个注采井提出有效的工艺措施，不断完善开发方案，改善油气田开发效果。
该实验就是研究气、液两相在垂直井筒中的流态变化及观察模拟井筒气体膨胀能参与举升液体的现象，抓住观察到的现象综合分析，并对所作的气量与液量的关系曲线作出解释。
一、实验原理在多相垂直管流中，沿井筒自下而上随着压力不断降低，气体则不断从液体中分离出来，以及压力降低气相体积流量逐渐变大。
随着液气流沿井筒上升，压力逐渐降低气体随之膨胀，不断释放出气体弹性膨胀能量，该能量要参与举升液体，膨胀能的大小与气量多少、压力变化范围有关。
该实验是研究液气两相在模拟垂直井筒中的流动变化。
也是利用气体膨胀能量来举升液体的实验，它依靠两种作用：一种是气体作用于液体上，垂直地顶推液体上升；另一种是靠气体与液体之间的摩擦作用，气体携带液体上升。
其能量来源除压能外，气体膨胀能是个很重要的方面。
因在管径不变的油管中，举升一定的油量，则单位管长上所消耗的总压头，是随着气量的不同而变化的，而只有在某一气量下，举升一定气量的液体所必须消耗的压头最小。
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
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。
垂直管流实验报告2024
垂直管流实验报告2024垂直管流实验报告2024【实验目的】1.研究和掌握垂直管内气液两相流的特性；2.总结不同操作条件下流型的转变规律。
【实验仪器】【实验原理】垂直管内气液两相流是指在垂直管中，液相与气相同时通过的流动；两相之间存在流型转变的现象。
根据不同的工况条件，垂直管内气液两相流可以形成数种流动的模式，主要有泡状流、宽泡状流、液膜流和金属鼓泡流等。
【实验过程】1.开启实验装置，进行预热和准备工作；2.调节流量计，测量并记录气体和液体的流量；3.调整气体和液体的流量，观察不同流型的转变情况；4.记录不同工况下的压力和温度数据；5.结束实验，关闭设备。
【实验结果】在实验过程中，我们记录下了不同工况下的气体流量、液体流量、压力和温度等数据，并进行了整理。
通过对数据的分析，我们得出以下结论：1.泡状流是最常见的流型，气体和液体以泡泡的形式交替出现；2.随着气体流量的增加，泡状流转变为宽泡状流；3.随着液体流量的增加，泡状流转变为液膜流；4.在一定的气体流量和液体流量下，金属鼓泡流出现。
【实验分析】根据实验结果，可以看出，在不同的气体流量和液体流量条件下，垂直管内气液两相流会发生不同的流型转变。
流型的转变与气体流量、液体流量、压力和温度等因素有关。
更准确的模型和参数需要进一步的实验研究。
【实验总结】通过本次实验，我们进一步了解了垂直管内气液两相流的特性和流型转变规律。
同时，我们也学会了如何操作和调节实验装置，以及如何进行数据采集和分析。
实验的结果可为相关领域的工程设计和研究提供参考。
总体而言，本次实验顺利完成，达到了预期的实验目的。
但在实验中仍有一些不足之处，如实验过程中一些参数的测量可能存在误差，需要进一步改进。
此外，如果有更多的实验数据和样本，对于研究气液两相流的特性和流型转变规律将有更深入的理解。
气液两相流实验实验1垂直上升管中气液两相流特性实验
气液两相流实验实验1 垂直上升管中气液两相流特性实验一、实验目的1. 在大型电站锅炉中垂直布置的锅炉水冷壁管被广泛应用，本实验将模拟其两相流现象和水动力特性；2. 通过观察垂直上升管中气液两相流的流型，进一步加深了解垂直上升管中气液两相流型的特点；3. 对垂直上升管中气液两相流的压力降有比较直观的认识，并掌握垂直上升管中气液两相流的压力降的计算方法。
二、实验仪器仪器名称型号参数范围水泵FS40 11m3/h气泵HG-1100 180m3/h电磁流量计DXLD-25 0.53-21m3/h转子气体流量计LZB-4 0-400L/h转子气体流量计LZB-15 0-4m3/h转子气体流量计LZB-25 0-50m3/h三、实验原理图1 水箱2 空气压缩机3 磁力泵4 转子流量计 5电磁流量计 6 气液混合器7 减压阀 8 调节阀 9截止阀 10球阀 11 水集箱 12 针阀 13 过滤器四、实验任务1.观察垂直上升管中气液两相流的流型：(1)打开系统电源，使气体、液体流量计预热2分钟；然后打开采集程序，记下采集程序上显示的气路和水路温度（根据此温度查出水和空气的密度）；(2)打开磁力泵，将主路的调节阀开度调小和旁路的调节阀开度调大,同时将垂直上升管实验段水路的球阀开启，使水缓慢地流过实验段，直到取压管内大体上充满水为止；(3)关闭磁力泵和水路的球阀,打开空气压缩机和气路的球阀,将50-500L/min转子流量计一路的针阀开启，调节针阀开度,使转子气体流量计所测得的体积流量保持在300L/min；打开磁力泵，调节主路和旁路的调节阀开度,将主路阀门开度达到最小，旁路阀门开度达到最大。
按下表调节气量和水量，观察并记录垂直上升管中气液两相流的流型的变化；水流量（L/min）0.6-1.6（96L/h，LZB-10）0.7-1.4空气（L/min）160-220(13.2m3/h,LZB-25) 18-36流型环状流块状流水流量（L/min）0.65-1.5 3.6-5.6空气（L/min）5-158.6-15.6流型弹状流泡状流（4）实验完毕时，先关闭磁力泵，然后关闭实验段水路的球阀，再关闭气路的球阀，最后关闭空气压缩机同时关闭气路的针阀。
《垂直管流实验》实验报告
《垂直管流实验》实验报告一、实验目的垂直管流实验是研究流体在垂直管道中流动特性的重要实验。
通过本次实验，旨在达到以下几个目的：1、了解垂直管流中压力、流量和流体性质之间的关系。
2、掌握测量压力、流量等参数的方法和仪器使用。
3、观察垂直管流中的流动现象，如层流、湍流等，并分析其形成条件。
4、通过实验数据的处理和分析，验证相关的理论公式，并加深对流体力学原理的理解。
二、实验原理在垂直管流中，流体受到重力和管壁摩擦力的作用。
根据伯努利方程和流体力学的基本原理，压力、流速和位置高度之间存在一定的关系。
当流体处于稳定流动状态时，流量 Q 可以通过测量管道截面的面积A 和流速 v 来计算，即 Q ＝ A × v 。
压力可以通过压力传感器进行测量。
在层流状态下，流体的阻力与流速成正比；而在湍流状态下，阻力与流速的平方成正比。
通过改变流量和流体性质，可以观察到不同的流动状态，并分析其阻力特性。
三、实验设备本次实验所用的主要设备包括：1、垂直透明管道：用于观察流体的流动状态。
2、压力传感器：测量管道不同位置的压力。
3、流量计：测量流体的流量。
4、储液罐：提供实验所需的流体。
5、泵：驱动流体在管道中流动。
6、数据采集系统：记录压力和流量等数据。
四、实验步骤1、检查实验设备是否完好，连接线路是否正确。
2、将实验流体（如水）注入储液罐中。
3、启动泵，调节流量控制阀，使流体在垂直管道中以较小的流量稳定流动。
4、同时记录不同位置的压力和流量数据。
5、逐步增大流量，重复测量压力和流量，并观察流动状态的变化。
6、改变流体的性质（如粘度），重复上述实验步骤。
7、实验结束后，关闭泵和相关仪器，清理实验设备。
五、实验数据记录与处理实验中记录了不同流量下管道不同位置的压力值，以及对应的流量值。
以下是一组典型的数据示例：｜流量（L/min）｜位置 1 压力（Pa）｜位置 2 压力（Pa）｜位置 3 压力（Pa）｜｜｜｜｜｜｜1|100|80|60|｜2|150|120|90|｜3|200|160|120|根据实验数据，可以绘制压力与流量的关系曲线。
流体流动阻力的测定实验报告
流体流动阻力的测定实验报告一、实验目的1、掌握测定流体流动阻力的实验方法，了解流体在管道中流动时阻力的变化规律。
2、测定直管摩擦阻力系数λ与雷诺数 Re 的关系，验证在层流和湍流时摩擦阻力系数的计算式。
3、测定局部阻力系数ζ，并了解其影响因素。
二、实验原理1、直管阻力损失流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失表现为压力降。
根据柏努利方程，直管阻力损失为：＄Δp_f ＝λ\frac{l}｛d}＼frac{u^2}｛2}＄其中，＄λ$为直管摩擦阻力系数，＄l$为直管长度，＄d$为直管内径，＄u$为流体流速。
雷诺数$Re ＝＼frac{duρ}｛μ}＄其中，＄ρ$为流体密度，＄μ$为流体粘度。
层流时，＄λ ＝＼frac{64}｛Re}＄；湍流时，＄λ$与$Re$和相对粗糙度$＼frac{ε}｛d}＄有关，可通过实验测定并关联成经验公式。
2、局部阻力损失局部阻力损失通常用局部阻力系数$ζ$表示，其计算式为：＄Δp_j ＝ζ\frac{u^2}｛2}＄三、实验装置本实验装置主要由水箱、离心泵、不同管径的直管、局部阻力部件（如弯头、阀门等）、压差计、流量计等组成。
水箱用于储存实验流体，离心泵提供流体流动的动力。
直管和局部阻力部件用于产生阻力，压差计用于测量阻力引起的压力差，流量计用于测量流体的流量。
四、实验步骤1、启动离心泵前，先检查水槽内水位是否高于离心泵入口，各阀门是否处于关闭状态。
2、打开电源，启动离心泵，逐渐打开调节阀，使流体在管路中稳定流动。
3、测量不同流量下的直管压差和局部阻力压差。
对于直管，调节流量，待流量稳定后，读取压差计的示数。
对于局部阻力部件，同样在不同流量下读取相应的压差。
4、记录不同流量下的压差、温度等数据。
5、实验结束后，先关闭调节阀，再关闭离心泵电源。
五、实验数据处理1、直管阻力系数的计算根据实验数据，计算不同流量下的流速$u$、雷诺数$Re$和直管阻力损失$Δp_f$ 。
由$λ ＝＼frac{2dΔp_f}｛lρu^2}＄计算直管摩擦阻力系数$λ$ 。
流体力学实验报告
伯努利实验报告一、实验目的观察流体流经伯努利方程实验管时的能量转化情况，并对实验中出现的现象进行分析，从而加深对伯努利方程的理解。
二、实验原理伯努利方程w h gvg p z g v g p z ++ρ+=+ρ+2222222111其中w h 为管路横截面1至横截面2的能量损失，包括局部能量损失与沿程能量损失。
本实验中可以通过测压管指示4个位置的静水头和总水头，两两比较静水头的大小，并用伯努利方程解释静水头差异的原因。
如图所示，四个测压点位置从左至右标记为1、2、3、4，每个测压点连接2根测压管，分别指示静水头（gp z ρ+）和总水头（g v g p z 22++ρ），方便进行原理分析。
图3 伯努利实验管2点与1点相比，位置水头一致，但是由于管径增加，流速减小，因此2点速度水头减小，若不计能量损失，导致压强水头增加。
3点与1点相比，位置水头、速度水头均一致，但是由于能量损失，导致3点压强水头减小。
4点与3点相比，速度水头一致，位置水头减小，导致压强水头增加，但是由于能量损失原因，压强水头增加幅度有所降低，静水头降低。
在实验过程当中，同学们可以随意选取两点，分析其水头变化的原因。
三、实验数据记录四、实验数据处理（1）流量大小（2）各测点静水头与总水头的高度差（总水头-静水头）五、实验分析与讨论（1）选择两测点，比较能量损失与总水头的大小关系，并计算能量损失占总水头的百分比。
（2）哪个测点总水头与静水头的差值最小，试分析原因。
（3）在实验过程中，为何需要事先把测压管上端阀门全都打开？（4）测压皮管测量总水头，若皮管最边缘的铜管开口没有与伯努利管轴线垂直，则测量出来的总水头比真实数值偏大还是偏小？为什么？六、实验中出现的问题汇总并思考如何避免这些问题文丘里实验报告一、实验目的掌握文丘里流量计测量管道流量的原理。
二、实验原理文丘里流量计原理如图所示管道中，1和2为两测点，其中测点2处横截面直径明显减小，假设1点横截面静压强为p 1，流速为v 1，直径为d 1；测点2横截面静压强为p 2，流速为v 2，直径为d 2。
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中国石油大学（华东）现代远程教育采油工程实验报告
学生姓名：
学号：
年级专业层次：
学习中心：交通工程分院教学服务站
提交时间：2017年9月25日
实验名称垂直管流实验
实验形式在线模拟+现场实践
提交形式提交电子版实验报告
一、实验目的
（1）观察垂直井筒中出现的各种流型，掌握流型判别方法；
（2）验证垂直井筒多相管流压力分布计算模型；
（3）了解自喷及气举采油的举升原理。
二、实验原理
在许多情况下，当油井的井口压力高于原油饱和压力时，井筒内流动着的是单相液体。
当自喷井的井底压力低于饱和压力时，则整个油管内部都是气-液两相流动。
油井生产系统的总压降大部分是用来克服混合物在油管中流动时的重力和摩擦损失，只有当气液两相的流速很高时（如环雾流型），才考虑动能损失。
在垂直井筒中，井底压力大部分消耗在克服液柱重力上。
在水平井水平段，重力损失也可以忽略。
所以，总压降的通式为：
式中：——重力压降；——摩擦压降；——加速压降。
在流动过程中，混合物密度和摩擦力随着气-液体积比、流速及混合物流型而变化。
油井中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、段塞流、环流和雾流。
除某些高产量凝析气井和含水气井外，一般油井都不会出现环流和雾流。
本实验以空气和水作为实验介质，用阀门控制井筒中的气、水比例并通过仪表测取相应的流量和压力数据，同时可以从透明的有机玻璃管中观察相应的流型。
三、实验设备及材料
仪器与设备：自喷井模拟器，空气压缩机，离心泵，秒表等；
实验介质：空气，水。
设备的流程（如图1所示）
图 1 垂直管流实验设备流程图
四、实验步骤
1.检查自喷井模拟器的阀门开关状态，保证所有阀门都关闭，检查稳压罐的
液位（3/4液位）；
2.打开空气压缩机及供气阀门；
3.打开离心泵向系统供液；
4.打开液路总阀，向稳压罐中供液，控制稳压罐减压阀，保证罐内压力不超
过0.12MPa ；
5.待液面达到罐体3/4高度，关闭液路总阀，轻轻打开气路总阀和气路旁通
阀，向实验管路供气，保证气路压力不大于0.5MPa ，稳压罐压力约为
0.8MPa；
6.轻轻打开液路旁通阀，向系统供液，待液面上升至井口时，可以改变气液
阀门的相对大小，观察井筒中出现的各种流型；
7.慢慢打开液路测试阀门和气路测试阀门，然后关闭气路旁通阀和液路旁通
阀，调节到所需流型，待流型稳定后开始测量；
8.按下流量积算仪清零按钮，同时启动秒表计时，观察井底流压和气体浮子
流量计的示数。
当计时到10秒时，记录井底流压、气体流量、液体累计流量和所用时间；
9.改变不同的气液流量，重复步骤7到8记录数据，一般取5组段塞流和5
组泡流数据点。
10.打开气、液旁通阀，再关闭测试阀，关闭离心泵和空压机，清理实验装
置，实验结束。
注意事项
表1 原始数据记录表
序号 /wf P MPa /t P MPa /r P MPa ()//g Q L h
/L Q L ∑
流型
1 0.065 0.017 0.090 450 0.80 9.81 段塞流
2 0.064 0.024 0.090 700 0.78 10.31 段塞流
3 0.049 0.006 0.092 500 0.20 10.3
4 段塞流 4 0.058 0.017 0.092 650 0.16 10.28 段塞流
5 0.042 0.012 0.092 800 0.21 10.28 段塞流
6 0.039 0.006 0.092 750 0.24 10.19 段塞流
7 0.059 0.027 0.092 850 0.13 10.31 段塞流 8
0.034
0.008
0.092
950
0.24
10.34
段塞流
计算所需参数：
30D mm = 6.0h m = 31.29/g kg m ρ= 31000/L kg m ρ= 0.244/s v m s =
0.072/mN m σ=
以第1组数据为例说明数据处理过程：
取
由计算可知：
由以上计算可知满足，即根据奥齐思泽斯基方法计算第1组数据可
得该气液流量下形成的流型为段塞流，实验观察现象也为段塞流，即可验证奥齐思泽斯基方法的正确性。
所有数据计算结果如下表所示：
表2 数据处理结果表
序号
/
g t
q q
t
q
g
q
l
q
t
v'
B
L
B
L
S
L
1 0.605 0.000207 0.000125 0.0000815 0.29
2 -0.997 0.1
3 193.23 6.102
2 0.72 0.00027 0.000194 0.0000757 0.38 -2.47 0.1
3 183.01 9.50
3 0.878 0.0001583 0.000139 0.0000193 0.22
4 -0.146 0.13 83.92 6.785
4 0.921 0.000196 0.000181 0.0000156 0.28 -0.80 0.13 77.36 8.82
5 0.91
6 0.000243 0.000222 0.0000204 0.34 -1.79 0.13 85.92 10.85
6 0.898 0.000232 0.000208 0.0000236 0.33 -1.54 0.13 91.41 10.17
7 0.949 0.000249 0.000236 0.0000126 0.35 -1.94 0.13 72.17 11.53
8 0.919 0.000287 0.000264 0.0000232 0.41 -2.93 0.13 90.81 12.89 结论：所有数据计算结果均与实际观察现象相符合。
六、实验总结
通过本次实验，我们观察了垂直井筒中出现的各种流型，主要观察了段赛流的流型特点，掌握了流型判别方法；验证了垂直井筒多相管流压力分布计算模型--奥齐思泽斯基方法的正确性；了解了自喷及气举采油的举升原理。
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