流体流动阻力实验报告

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3、*4*A工経常毁化工原理实验报告实验名称：流体流动阻力测定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工093班姓名：曾学礼学号09402010337同组者姓名：周链刘翰卿指号教师：金谊日期：2011年11月1日实验目的1、掌握流体经直管和管阀件时阻力损失的测定方法。通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。2、测定直管摩擦系数入于雷诺准数Re的关系。3、测定流体流经闸阀等管件时的局部阻力系数4、学会压差计和流量计的适用方法。5、观察组成管路的各种管件、阀件，并了解其作用。二、实验原理流体在管内流动吋，犹豫粘性剪应力和

4、涡流的存在，不可避免得耍消耗一定的机械能，这种机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起的局部阻力。1、沿程阻力流体在水平均匀管道中稳定流动时，阻力损失表现为压力降低。即卩-卩2=範PP影响阻力损失的因索很多，尤其对湍流流体，目前尚不能完全用理论方法求解，必须通过实验研究其规律。为了减少实验工作量，使实验结果具有普遍意义，必须采用因次分析方法将各变量组合成准数关联式。根据因次分析，影响阻力损失的因索有，(1)流体性质:密度P、粘度卩；(2)管路的几何尺寸：管径d、管长1、管壁粗糙度&(3)流动条件：流速卩。口J表

5、不为：p=则hfpd2式中,九称为摩擦系数。层流(滞流)时，入=64/Re；湍流时入是雷诺准数Re和相对粗糙度的函数，须由实验确定⑵局部阻力局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。(a)当量长度法流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成的损失，相当于流体流过与其具冇相当管径长度的直管阻力损失，这个直管长度称为当量长度，用符号le表示。则流体在管路中流动时的总阻力损失XX为—追亡md2(2)阻力系数法流体通过某一管件或阀门时的阻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h广&式中，g—

6、局部阻力系数，无因次；u在小截而管屮流体的平均流速，m/s三、实验装置流程1)实验装置实验装置如图所示主要由高位槽，不同管径、材质的管子，各种阀门和管件、转子流量计等组成。第-•根为不锈钢光滑管，第二根为镀锌铁管，分别用于光滑管和粗糙管湍流流休流动阻力的测定。第三根为不锈钢管，装有待测闸阀，用于局部阻力的测定。图2倒U型管压差计1一低压侧阀门;2—高压侧阀门:3—进气阀门：4一平衡阀门;四、实验步羽靈及注意事项(2)装置结构尺寸名称材质管内径(mm)测试段长度(m)装置1装置2光滑管不锈钢食品管28.97428.47551.2粗糙管镀

7、锌铁管27.740627.74061.2局部阻力闸阀27.887827.88781.21、做光滑管、粗糙管、局部阻力实验时，关闭阀5和阀6.2、打开泵的岀口阀2与灌水阀、排气阀，给水泵灌水，管好后关闭泵的排气阀、岀口阀2和灌水阀。打开总电源，打开仪表电源，开关旋到“直接”位置，离心泵停止按钮亮，按下启动按钮启动离心泵。3、换换打开泵的出口阀2,及歌管阀门，做好倒U型压羌计的排气准备。4、按U型压差计的适用方法，对倒U型压差计在带压且零流量的情况下进行排气调零。5、当装置确定后，根据实验测定值，可计算入和g,在等温条件下，雷诺数Re=d

8、up/u=Au其中A为常数，因此只要调节流量调节阀，可得一系列入~Re的实验点,绘出"Re曲线。6、半开阀，缓缓调节阀3,稳定后，止确测取压差和流量等参数。再改变流量，读取不同流量下的测取压差和流量等有关参数。7、流量从ln?/h开始，每改变0.4左右，测实验数据并记录。8、做层流管实验时，关闭阀4、5,打开阀3、6,止常启动水泵后，关闭转了流量计上的层流流量调节阀，对小倒U型压差计进行排气调零工作。五、原始实验数据光滑管粗糙管闸阀流量L/hAH/cm流戢L/hAHcm流量L4iAH/cm10003.510002.010003.616

9、004.216002.516004.822005.322003」22006.328007.728003.528008.2340010.834005.8340010.4400014.140007.5400012.8460017.646009.1460015.1520021.9520012.6520016.7六、数据处理密度：lOOOkg/n?Re=如⑴查数据可知黏度：0.8737mPa.s以V=lm3/h为例,Ap/p=gAH=9.81x0.035=0.343J/Kg乂u=4V/7id2h^Ap/p=Xlu2/2d查表L=1.2m,d=

10、28.4755mm,AX=0.0856,Re=14215.89g=2hfA?=2AP/(pu2)=;i2d4AP/(8pV2)=n2d4gAH/(8V2)表一实验处理结果序号粗糙管阻力局部阻力光滑管阻力直管摩擦系数入雷诺