[工学]化工单元操作实训

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1、化工原理实训流动阻力测定实验一、实验目的（1）掌握直管与阀门阻力损失的测定方法；（2）测定摩擦系数与雷诺数、管壁粗糙度之间的关系；（3）测定阀门的阻力系数与开度之间关系；（4）学会倒U形压差计和转子流量计的使用方法。二、基本原理（1）直管阻力摩擦系数测定原理流体在圆形管内作层流流动时=64/Re，湍流流动时与雷诺数和相对粗糙度有关，要实验测定，本实验要验证不同管路与雷诺数之间的关系。m直管阻力的计算可用范宁公式实验是对一定长度l和管径d的水平管路进行测定，在一定流量下，利用U形压差计测出对应的压强差，由于管道为水平等径管，压强差在数值上就等于压强降pf。由范宁公式就可求得某一雷诺

2、数下的摩擦系数值。本实验要分别对光滑管和粗糙管进行测定。（2）局部阻力测定原理局部阻力计算有当量长度和阻力系数两种方法，当量长度和阻力系数均要进行实验测定，本实验仅测定阀门在不同开度的阻力系数。局部阻力可由下式进行计算测定阀门在一定开度下所对应的压强降，由上述公式根据对应的管内流速确定阻力系数。三、实验装置本装置由离心泵、各种阀门和管件、转子流量计、U形管压差计，不锈钢光滑管、镀锌粗糙管等构成。实验介质为水，水从循环水箱由离心泵送入实验装置，经过管道系统后返回循环水箱。流量可由转子流量计读得，压头损失可由倒U压差计或由1151压差传感器和数显表测得。装置结构尺寸见讲义。m实验流程四、实验

3、步骤及注意事项熟悉系统流程——启动离心泵——管道系统排气（包括测压导管排气）——系统流体静止时，倒U形压差计两臂指示液液位是否相等——打开阀门，调节流量为1、1.5、2.0……5.0m3/h（8~9点），测定光滑管和粗糙管的阻力（由对应的压差计读得，单位为mmH2O），注意调节好流量后，要等一段时间再读数——测定闸阀全开时阻力系数（流量设定为2，3，4m3/h，测得3个阻力，以确定平均阻力系数）——关闭系统阀门——停泵——关闭所有仪表电源——记录下流体的温度、装置号。实验前要画好实验数据记录表。结束后实验记录要交指导老师审阅后，才能离开现场。987654321闸阀阻力mmH2O粗糙管阻力

4、mmH2O光滑管阻力mmH2O流量m3/h序号实验数据记录表五、实验报告编写（一）实验目的（二）实验原理（三）实验装置（四）实验数据记录表（五）实验数据处理（六）思考题实验数据处理直管阻力实验数据处理：根据流量、管径确定流速，根据管长、该流量下所对应的直管阻力（mH2O）代入下式，确定摩擦系数。根据流体温度，查取流体的密度、黏度，计算该流量下的流动雷诺数Re。计算光滑管、粗糙管每一个流量下的摩擦系数和雷诺数Re，将处理结果列入计算结果表中（表的格式见书）。注意：在实验报告中仅写出一组实验数据的计算过程，其他只要在计算结果表中表达出来即可。将计算结果在~Re图上标点，并连成曲线。89

5、7654321ReRe闸阀阻力系数粗糙管光滑管流量m3/h序号数据处理结果表log（Re）log（）光滑管粗糙管全开闸阀阻力系数实验数据处理：根据流量、管径确定流速，根据该流量下所对应的闸阀阻力（mH2O）代入下式，确定阻力系数。计算三个流量下的阻力系数，并将其平均得全开闸阀平均阻力系数。离心泵特性曲线测定实验一、实验目的（1）了解离心泵结构与特性，掌握离心泵开停车步骤；（2）测定恒定转速下离心泵扬程、轴功率、效率与流量之间的关系；（3）学会离心泵流量调节方法，掌握涡轮流量计的使用方法；（4）学会用马达天平法测量轴功率的方法。二、基本原理（1）流量q的测定由涡轮流量计测量流量，

6、智能流量积分仪显示流量值。（2）扬程H的测定与计算由于泵的进出口管径相同，压力表和真空表安装在同一个高度上，只要读出压力表和真空表上的数值，由下式即可计算得扬程。（3）轴功率的测定与计算轴功率可按下式计算式中P—为测功臂上所加砝码的质量，kg；L—测功臂长，L=0.4867m;n—泵的转速，r/min。W（4）泵的效率计算式中q的单位为m3/s。三、实验装置四、实验步骤及注意事项（1）打开总电源开关，仪表上电；将离心泵电源转换开关旋到直接位置，即为直接启动，此时离心泵停止按钮灯亮。（2）打开离心泵进口阀和出口阀，打开离心泵灌水阀，对离心泵进行灌水。注意灌水阀不要开的太大，否则会损坏真空表

7、。灌水结束后关闭灌水阀和出口阀。（3）检查马达天平上的砝码是否已经取下。（4）开启计算机，打开“离心泵性能特性曲线测定实验MCG”组态软件，按提示输入班级、姓名、学号以及装置号，按确定进入离心泵特性曲线实验软件，点击“恒定转速下离心泵性能曲线测定”按钮，进入实验界面。（5）按下离心泵启动按钮，启动离心泵，运行正常后，将出口阀开到最大。开始进行离心泵实验。（6）调节出口阀开度以改变流量，每调节好一个流量，待流量稳定之后，在马达天平上添