流体阻力实验

《流体阻力实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国地质大学实验报告课程名称：化工原理实验实验日期：2014.10.30班级：031123姓名：黄邈同组人：刘惠静、吴祖明、谭畅、胡方波装置：流体阻力实验装置流体阻力测定一.摘要木实验使用循环水，用流体阻力实验裝置测定Y水流经镀锌直管摩擦阻力系数入和截止阀管道局部阻力系数€，验证了摩擦阻力系数X是雷诺数Re和相对粗糙度的函数，并绘制出X-Re-e/d关系曲线。关键词:摩擦阻力系数雷诺数相对粗糙度二.实验冃的1.掌握测定流体阻力的方法及测定镀锌直管摩檫阻力系数X和截止阀的局部摩擦阻力系数2.学会使用计算机分

2、析和处理数据。3.认识组成管路系统的芥部件，并了解其作用。三.实验内容1.测定流体在镀锌直管屮流动吋的阻力摩擦系数与雷诺数的关系，确定两者之1X1的关系。2.测定流体通过截止阀时的局部阻力系数。四.实验原理流体管路是由宵管、管件（三通、弯头等）、阀门等部件组成。流体在管路中流动吋，巾于粘性剪应力和涡流的作用，不可避免地要消耗一定的机械能，流体在直管中消耗的机械能损失称为直管阻力；流体通过阀门、管件等部件时，因流体流动方向或流体截而的突然改变所导致的机械能损失称为局部阻力。在化工过程设计中，流体流动阻力的测

3、定或计算，对于确定流体运输所需要的最小推动力的大小，例如泵的功率、液位或压差，选择适当的运输条件起到重耍的作用。1.直管阻力流体在水平均匀管道中稳定流动是，由截面1流动至截面2的附力损失表现为压力的降低，即p「p2=^_PP①由于分子的流动过程的运动机理十分复杂，引起阻力损失的因素很多，0前仍不能用理论方法来解决流体阻力的运算问题，必须通过实验研究來掌握其规律。为了减少实验的工作量，化简工作难度，并使实验的结果其宥普遍的应用意义，固采用因此分析法来规划实验。影响流体阻力的工程因素归纳为以下三类变量：(1)

4、流体性质：密度p，粘度//(2)管路集合尺、h管径6/,管长/,管壁粗糙度S(3)流动条件：流速w可将阻力损失比与诸多变量之间的关系表示为Np=f、d，l，e，p，p，u)®根裾W此分析法，将上式转换为无W次准数之间的关系式/引③PIAdd)其中=Re力雷诺准数(Reynoldsnumber)，是表扯流体流动形态影响A的无因次准数；i是表示相对长度的无因次几何准数；df为管壁相对粗糙度。a将③改写为变=jRe，^•4•匕④p{d)d2引人A=

5、力的公式，其屮/I称为直管阻力摩擦系数。直管段两端使用水银U型压差计來测量压差，则p=Rg{pH^pH^o)⑦R为U型管两侧液注的高度差。£由式⑤uj知，无论何种流体，直管摩擦系数/H又了与Re和有关。因此,只耍在实验室的小规模装置上，利用水作实验物系，进行宥限量的实验，就可以确定A与Rc和£的关系，即可以由⑥式计算任一流体在管路中的流动阻力损失，可见因此分析}#的重要性。1.局部阻力局部阻力通常以当量长度法或局部阻力系数法表示。当量长度法：流体通过阀门或管件的局部阻力损失，若与流体流过一定长度的相同管

6、径的直管阻力相当，则称这一直管长度为管件或阀门的当量长度，用符号~表示。在管路计算吋，可求出管路与阀门的当量长度之和Z/、。如所计算的管路长度为/,则流体在管路中流动的总阻力损失为fd2局部附力系数：流体通过某一件阀门或管件的附力损失用流体在管路中的动能系数来表示，这种计算局部阻力的方法，称为阻力系数法，即一般情况卜，由于管件和阀门的材料及加工精度不完全相同，每一制造厂及每一批产品的阻力系数是不尽相同的。一.实验流程21-水箱；2-水泉,•3-我涡轮流量计；4管路切换阀；5-截止阀；6-镀锌钢管；7流量调

7、节阀一.实验步骤(1)开泵。打开各管路的切换阀门，关闭流量调节阀，按变频仪上绿色按钮扁动泵。(2)排气。打开流量调节阀数十秒钟•再关闭，这时流量为零，等待一段时间,观察压差传感器指示读数是否为零(允许有误差)，否则，要重新排气。(3)实验测取数据。打开镀锌管管路的切换阀和测压管线上的切换阀，其余管路的切换阀和测压管线上的切换阀都关闭。流量由大到小，测取数据。(4)测量截止阀数据。方法同上。(5)所有实验完成后，关闭阀门，停泵，切断电源，整理实验数据，清理实验台。二.原始实验数据及处理结果(一).湍流镀锌钢

8、管阻力实验序号流量(m3/h)压降(kPa)水温度(°C)雷诺数摩擦阻力系数100.1523.90020.680.4523.511732.290.05230.820.5523.514147.760.04441.110.8723.519151.240.03851.351.1223.523292.040.03362.102.4023.536232.070.02972.874.2323.549517.170.02783.606.54