化工原理實驗報告一流體阻力

2021-03-04 05:31:08 字數 1594 閱讀 7838

實驗一、管路阻力的測定

一、實驗目的1.學習直管阻力與區域性阻力的測定方法。2.學習計算並繪製直管摩擦係數與re的關係曲線的方法。

3.學習確定區域性阻力係數的方法。

二、實驗原理;流體在管路中的流動阻力分為直管阻力和區域性阻力兩種。直管阻力也稱為表皮阻力,是流體流經一定管徑的直管時,由於流體內摩擦而產生的阻力

, (m1

區域性阻力也稱為形體阻力,是由於流體流經管路中的管件、閥門及管截面的突然擴大或縮小等區域性地方,由於邊界層分離而產生旋渦所引起的能量損失

, (m2

管路的總能量損失等於管路中所有以上兩種阻力的加和

本實驗所用的裝置流程圖如圖1所示,實驗裝置由併聯的兩個支路組成,乙個支路用於測定直管阻力,另乙個用於測定區域性阻力。

圖1. 管路阻力測定實驗裝置流程圖

1-底閥 2-入口真空表 3-離心幫浦 4-出口壓力表 5-充水閥

6-差壓變送器 7-渦輪流量計 8-差壓變送器 9-水箱

測定直管阻力所用管子的規格:1#~2#實驗裝置:直管內徑為27.

1mm,直管管長1m。3#~8#實驗裝置:直管內徑為35.

75mm,直管管長1m區域性阻力的測定物件是兩個閥門,乙個閘閥,乙個截止閥。

三、實驗步驟 1.開啟充水閥向離心幫浦幫浦殼內充水。2.關閉充水閥、出口流量調節閥,啟動總電源開關,啟動電機電源開關。

3.開啟出口調節閥至最大,記錄下管路流量最大值,即控制櫃上的渦輪流量計的讀數。4.調節出口閥,流量從大到小測取8次,再由小到大測取a8次,記錄各次實驗資料,包括渦輪流量計的讀數、直管壓差指示值。5.關閉直管阻力直路的球閥,開啟區域性阻力的球閥,測定在三個流量下的區域性壓差指示值。

6.測取實驗用水的溫度。7.關閉出口流量調節閥,關閉電機開關,關閉總電源開關。

注意事項:離心幫浦禁止在未衝滿水的情況下空轉。

四、 資料處理與討論1根據實驗資料,計算直管摩擦係數及雷諾準數re,然後在雙對數座標紙上標繪的關係曲線;;;;;所測實驗資料及計算結果列於下表

3#實驗裝置, 水溫20.5c

以第三組資料作為計算舉例查表得:水溫為20.5c時,黏度=0.001pas,密度=998kg/m3

管內流速

根據公式(2),直管阻力計算如下

雷諾數計算如下

根據以上計算結果,在對數座標紙上繪製曲線如圖2所示。

圖2. 實驗測定-re關係曲線

1. 根據實驗測定的壓差資料,計算閘閥和截止閥的區域性阻力係數的平均值。

將實驗資料整理列於下表中

以第一組資料為例,計算如下

根據公式(2),區域性阻力係數

五、思考題1. 以水為工作流體所測得的關係能否適用於其他種類的牛頓型流體?請說明原因。

以水為工作流體所測得的關係可以適用於其它牛頓流體,因為該關係為無量綱準數關係式,其不受流體本身物性的影響。2. 如果要增加雷諾數的範圍,可採取哪些措施?

如果要增加雷諾數的範圍,可以增大管徑、流速或流體的密度,或者減小流體的黏度。

3. 測出的直管摩擦阻力與直管的放置狀態有關嗎?請說明原因。

如果以柏努利方程作為標準,測定直管阻力不依賴於直管的放置方式,因為直管阻力只與流體的流動狀態和管壁粗糙度有關,只是計算時需考慮兩測壓點處位能的變化。

化工原理實驗報告流體阻力

摘要 本實驗通過測定流體在不同管路中流動時的流量qv 測壓點之間的壓強差 p,結合已知的管路的內徑 長度等資料,應用機械能守恆式算出不同管路的 re變化關係及突然擴大管的 re關係。從實驗資料分析可知,光滑管 粗糙管的摩擦阻力係數隨re增大而減小,並且光滑管的摩擦阻力係數較好地滿足blasuis關係...

流體流動阻力測定化工原理實驗報告

一 目的及任務 掌握測定流體流動阻力實驗的一般實驗方法。測定直管的摩擦阻力係數 及突然擴大管和閥門的區域性阻力係數 驗證湍流區內摩擦係數 為雷諾數re和相對粗糙度的函式。將所得光滑管 re方程與blasius方程相比較。二 基本原理 1.直管摩擦阻力 不可壓縮流體,在圓形直管中做穩定流動時,由於黏性...

流體阻力實驗報告

化工基礎實驗報告 實驗名稱流體阻力實驗組 班級化11姓名李瑾學號 2011011792成績 實驗時間 2012 12 8同組成員曹力威張鵬翀 1 測定湍流狀態光滑管 粗糙管的 隨re變化關係 2 測定湍流狀態突擴管 截止閥 球閥的 值 3 測定層流狀態直管道的 隨re變化關係 4 測定單級離心幫浦在...