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《流体流动阻力测定实验指导书18210》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、化工原理实验辅助讲义化工原理实验指导书姜少华编五邑大学化工与环境基础实验教学中心2006年9月实验一流体流动阻力的测定、实验目的1•学握测定流体流经岂管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。2.测定直管摩擦系数入与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内入与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g。4.学会无纸记录仪和涡轮流量计的使用方法。5.识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。二、基本原理流体通过由肓管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存
2、在，要损失一定的机械能。流体流经直管吋所造成机械能损失称为直管阻力损失。流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。1.直管阻力摩擦系数2的测定(1)(2)流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：ppd2即,ldp/plu2式屮：久一直管阻力摩擦系数，无因次;〃一直管内径，m；妙,一流体流经/米直管的压力降，Pa：hf一单位质址流体流经/米肓管的机械能损失，J/kg；“一流体密度，kg/m3；/—直管长度，gU一流休在管内流动的平均流速，m/So滞流僱流）时,R
3、eRe=如"(4)P式中：Re—雷诺准数，无因次；“一流体粘度,kg/(m-s)o湍流吋久是雷诺准数Rc和相对粗糙度(£/d)的函数，须由实验确定。由式(2)可知，欲测定儿需确定/、d,测定gu、p、“等参数。/、d为装置参数(装置参数表格中给出)，小“通过测定流体温度，再查有关手册而得，〃通过测定流体流量，再由管径计算得到。例如木装置采用涡伦流量计测流量，V,m3/hoVU=7(5)900/可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定，或采用差压变送器和二次仪表显示。(1)当采用倒置U型管液柱压差计时
4、Apf=pgR(6)式中：R—水柱高度，m。(2)当采用U型管液柱压差计时的=(Po-P)gR⑺式中：R—液柱高度，m；Q()—指示液密度，kg/m3o根据实验装置结构参数/、d,指示液密度P。，流体温度to(杏流体物性〃、“)，及实验时测定的流量V、液柱压差计的读数R,通过式(5)、(6)或(7)、(4)和式⑵求取Re和2,再将Re和几标绘在双对数坐标图上。1.局部阻力系数歹的测定局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。(1)当量长度法流体流过某管件或阀门时造成的机械能损失看作与某一长度
5、为仃的同直径的管道所产生的机械能损失相当，此折合的管道长度称为当量长度，川符号仃表示。这样，就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损火，而R在管路计算时可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算，Re=如"(4)P式中：Re—雷诺准数，无因次；“一流体粘度,kg/(m-s)o湍流吋久是雷诺准数Rc和相对粗糙度(£/d)的函数，须由实验确定。由式(2)可知，欲测定儿需确定/、d,测定gu、p、“等参数。/、d为装置参数(装置参数表格中给出)，小“通过测定流体温度，再查有关手册而得，〃通过测定流体流
6、量，再由管径计算得到。例如木装置采用涡伦流量计测流量，V,m3/hoVU=7(5)900/可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定，或采用差压变送器和二次仪表显示。(1)当采用倒置U型管液柱压差计时Apf=pgR(6)式中：R—水柱高度，m。(2)当采用U型管液柱压差计时的=(Po-P)gR⑺式中：R—液柱高度，m；Q()—指示液密度，kg/m3o根据实验装置结构参数/、d,指示液密度P。，流体温度to(杏流体物性〃、“)，及实验时测定的流量V、液柱压差计的读数R,通过式(5)、(6)或(7)、(4
7、)和式⑵求取Re和2,再将Re和几标绘在双对数坐标图上。1.局部阻力系数歹的测定局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。(1)当量长度法流体流过某管件或阀门时造成的机械能损失看作与某一长度为仃的同直径的管道所产生的机械能损失相当，此折合的管道长度称为当量长度，川符号仃表示。这样，就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损火，而R在管路计算时可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算，则流体在竹路中流动时的总机械能损失工为:（2）阻力系数法流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为
8、流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数，局部阻力的这种计算方法，称为阻力系数法。即：(9)(10)式中：局部阻力系数，无因次;側一局部阻力压强降,Pa；（本装置中,所测得的压降应扣除两测压口间直管段的压降,直管段的压降山直管阻力实验结果求収。）“一流体密度，kg/m3：g—重力加速度，9.81m/s2；〃一流体在小截而管屮的平均流速，m/so待测的管件和阀门由现场指定。本实验釆用阻力系数法表示管件或阀门的局部阻力
