化工原理实验ppt课件.pptx

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1、讲师：陈研化工原理基本实验1.流体阻力测定实验实验目的：学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数λ的测定方法。掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律。学习压差和流量流速的测量方法。掌握对数坐标系的使用方法。实验内容：测定既定管路内流体流动的摩擦阻力和直管摩擦系数λ测定既定管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re的对应数据，并在对数坐标纸上绘制λ与Re的关系曲线。求出λ-Re关系式，并与理论公式比较实验原理：J/kg——直管阻力通式（范宁Fanning公式）其它形式：压力损失：Pa该公式层流与湍流均适用；注意与的区别。压头损失：m4压强降的概念定义：

2、单位体积流体流动产生的能量损失称为流动阻力引起的压强降，即特别强调，与伯努利方程中两截面的压强差是两个截然不同的概念。在一般情况下，Δp与Δpf在数值上不相等，即只有当流体在一段既无外功加入、直径又相同的水平管内流动时，才能得出两截面间的压强差Δp与压强降Δpf在绝对数值上相等。式中：Δpf——直管阻力损失，Pa；l——管段长度，m；d——管径，m；ρ——流体的密度，kg/m3;u——管内平均流速，m/s；λ——摩擦系数6普通U管压差计p0p00p1p2>Rab要求：⑴指示剂密度ρ0>被测流体密度ρ⑵指示剂与被测流体不发生化学反应，且不互溶。由指示液高度

3、差R计算压差若被测流体为气体，其密度较指示液密度小得多，上式可简化为uHpa=p1+rg(H+R)pb=p2+rgH+r0gRpa=pb0.050.040.030.020.0150.010.0060.0040.0020.0010.00060.00020.00040.00010.00005湍流区（图中红色虚线上方为完全湍流区）层流过渡区1031041051061071080.010.10摩擦因数λ雷诺准数Re相对粗糙度2462462462462460.0080.020.030.040.050.060.070.08光滑管图1-27摩擦因数λ与Re、ε/d的关系曲

4、线以Re和ε/d为参数，在双对数坐标中标绘测定的摩擦系数λ值莫狄（Moody）摩擦因数图：对摩擦因数图应掌握好“二线三区”（1）Re≤2000为层流区，λ与ε/d无关，和Re成直线关系（2）Re=2000~4000为过渡区，在此区域内，流体的流型可能是层流，也可能是湍流，视外界条件而定，为安全起见，对流动阻力计算，一般将湍流时的λ~Re曲线延伸查取λ的值。（3）Re≥4000及虚线以下和光滑管λ~Re曲线以上的区域为湍流粗糙管区。在这个区域内，管内流型为湍流，λ=f(Re,ε/d)。ε/d一定，Re↑，λ↓；Re一定，ε/d↑，λ↑。（4）Re≥4000时的

5、最下面一条λ~Re曲线为湍流光滑管区，管内流型为湍流，ε≈0，λ=f(Re)。当Re=5000~100000时，λ=0.3164/Re0.25。（5）虚线以上的区域为完全湍流区，λ~Re曲线近似水平，λ与Re无关，只与ε/d有关。对于一定管道，ε/d为定值，λ=常数，由范宁公式，可知光滑管，柏拉修斯公式适用范围报告内容：自制ppt，时间不超过15分钟。报告分为三个部分:1、实验原理和设备2、实验操作讲解3、实验结果分析（绘制曲线，找出关系式，对比理论公式，分析原因）回答以下问题：为了使实验数据点在曲线上尽可能均匀分布，为此实验中压力差的读数应怎样选取？本实验

6、以水为工作介质，做出λ-Re曲线，是否适用于其他流体，为什么？2.离心泵性能测定实验实验目的：熟悉离心泵的结构与操作方法，了解泵的结构组成及特性。掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法、加深对离心泵性能的了解。实验内容：熟悉离心泵的结构与操作。测定某型号离心泵在一定转速下，Q（流量）与H（扬程）N（轴功率），η（效率）之间的特性曲线实验原理：离心泵的H、η、N都与离心泵的Q有关，它们之间的关系由确定离心泵压头的实验来测定，实验测出的一组关系曲线：H～Q、η～Q、N～Q——离心泵的特性曲线注意：特性曲线随转速而变,图上需标出测定是的转速。各种型号的离心泵都有本

7、身独自的特性曲线，但形状基本相似，具有共同的特点测定条件：固定转速，20C清水Hf,入-出可忽略出入管径相同，因此u出=u入已知Z出-Z入=0.4m(1)求扬程He(2)求效率η式中：Q－流量，m3／s；H－压头，m；ρ－被输送液体密度，kg／m3；N－泵的轴功率，W。报告内容：自制ppt，时间不超过15分钟。报告分为三个部分:1、实验原理和设备2、实验操作讲解3、实验结果分析（列出原始数据，以一组数据进行举例计算。绘制特性曲线）回答以下问题：离心泵的主要部件及其功能？为什么要先灌泵？离心泵开启前为什么要关出口阀？3.过滤实验实验目的：掌握恒压过滤常数K、

8、通过单位过滤面积当量滤液量qe、当量过滤时间θe的测