物理化学实验b-阻力预习报告

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1、化工基础实验报告实骑名称流体流动阻力测定、离心泵特性曲线测定、孔板流量计标定班级化82姓名张宁远学号2008011918成绩实验时间2011・3・25同组成员一、实验预习1-1.实验目的1、测定湍流状态光滑管、粗糙管的入随Re变化关系；2、测定湍流状态突扩管、截止阀、球阀的〈值；3、测定层流状态直管道的入随Re变化关系；4、测定单级离心泵在一-定转速下的特性曲线；5、测定单级离心泵岀口阀开度一定时的管路特性曲线；6、测定孔板流量计的孔流系数C。随Re变化关系。1・2•实验原理1-2-1.流体流动阻力测定流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的作用产生摩擦阻力；在流经弯头

2、、阀门等管件时，rti于流体运动的速度和方向突然发生变化，产生局部阻力。这些能量损失都表现为机械能的减少，结合因次分析用如表示如下：直管流体阻力：hf=<2、gZ

3、+牛+牛、p2)—(2、Ed-u2P2丿管道局部阻力：、z2、/=IP23+厂2丿=匚U•2式屮：A——直管摩擦阻力系数，X=F(Re,e/d)C——管道局部阻力系数，C=F(Rc，形状)对水力学光滑管道：X=O.3163/Re025对层流管道:X=F(Re)~64/Re1・22离心泵特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速。泵的性能参数扬程、轴功率、效率随流塑的变化关系，即He〜Q、N轴

4、〜Q、耳〜Q称为离心泵的特性曲线。该特性曲线需由实验测得，计算如下：比=H出口表压进口表压+mH2ON轴=N电•〃电•〃传=0.9xN电kWNe_p'g-Heqv矿N轴X1000Q=3600x^vm3/h管路特性是指输送流体时，管路需要的能量H（即从A到B流体机械能的差值+阻力损失）随流量Q的变化关系。本实验中任何一个流量点都是工作点，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等，计算H的方法同He：mH2OH=He=如口表压虽然计算方法相同，但二者操作截然不同。测量He时，需要固定转速，通过调节阀门改变流量；测量H时，管路要求固定不动，因此只能通过改变泵的转速来改变流量。

5、1・2・3•孔板流量计标定孔板流量计制造方便，不易堵塞，在生产中使用广泛。其流量计算公式为：m3/s式中：Ao—孔口面积；Co一孔流系数，受雷诺数、孔口与管道面积比影响，通过实验求得;AP孔板前后压强差，Pa。1・3•实验装置与流程5.167I-X

6、1118

7、•9.1011IIHmH6—5—6—113O=D12图1、流体阻力实验流程1、水箱2、离心泵3、涡轮流量计4、层流水槽5、层流管6、截止阀7、球阀8、光滑管9、粗糙管10、突扩管11、孔板流量计12、流量调节阀装置屮的有关尺寸：光滑管（不锈钢管）1=1.5m,di=0.021m；粗糙管（镀锌钢管）1=1.5m,d产0

8、.023m；层流管1=1.2m,di=0.003m；截止阀与球阀di=0.021m；突然扩大d尸0.016m,d大=0.042m；离心泵进出口压力表表心垂直距△HhOFSm；孔板孔口面积Ao=4.52xlO'4m2o1・4•实验步骤及注意事项1・4・1•流体流动阻力测定（1）熟悉实验装置，尤其是各阀门的作用以及测压系统。（2）拟定操作步骤，建议先测1”镀锌管，再测各种局部阻力。（3）在测定实验数据前，首先要加大流量，赶走管路系统中的空气；打开测压管的放空阀,赶走测压系统的空气。（4）测定直管湍流状态的阻力吋，流量最好在0.8〜7m3/h之I'可，以保证涡轮流量计的测量精度

9、。共测20点。（5）测定局部阻力时，建议在流量8,6,曲丨h三种不同情况下测取。（6）每次测定数据，须注意待流动达稳定后方可记录读数。（7）三根并联管道共用同一流量计，所以实验中只能逐根测定。注意，当进行管道切换时,一定要先打开待测管道的阀门，再关当前测量管道的阀门，否则可能造成事故。1・42离心泵特性曲线的测定（1）熟悉设备，流程及各仪表的操作。（2）打开泵的排气阀及充水阀，向泵体灌水直至泵内空气排净；然后关闭以上两个阀门。（3）关闭泵的出口阀4。（4）打开变速表开关。（5）启动泵，打开功率表开关，开启各仪表并将变速表调至某一档（e.g.50Hz）o（6）用泵的出口阀调

10、节流量，据泵最大流量相应压差均匀测15个点，记录各流量（包括流量为零）及相应的压力表，真空表及功率表读数。（7）固定阀门的开度，变速表按照50,48,46,44Hz依次调节，记录各流量（包括流量为零）及相应的压力表，真空表及功率表读数。注意不要超过压力传感器测量上限。（8）结束后，关闭仪表及泵的开关。（9）注意：实验前检查孔板流量计液面是否水平，若不平应对系统进行排气并同时通过调节压差计下排气阀调整液而至合适位置以保证实验中离心泵的测量范围足够人。不得急速开关阀门，以防损坏设备。1・4・3•流量计标定1.熟悉实验装置，了解各阀