流体流动阻力和孔板流量计孔流系数的测定

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1、流体流动阻力和孔板流量计孔流系数的测定现代基础化工实验中心一、实验目的了解管路的组成部分，建立工程化概念。学习流体流动阻力、直管摩擦系数的测定方法，了解流体流动中能量损失的变化规律，掌握摩擦系数λ与雷诺准数Re和相对粗糙度ε/d之间的关系及其变化规律。学习局部阻力系数的测定方法。学习差压变送器、孔板流量计和涡轮流量计的使用以及标定方法，了解孔流系数C0的影响因素及变化规律。了解数字化仪表、涡轮流量传感器、差压变送器和计算机DCS系统进行数据采集的基本原理和过程。测定流体流经直管（塑料管和不锈钢管

2、）时的摩擦系数λ，并将λ与雷诺准数Re的关系标在同一张双对数坐标纸上。测定90°弯头（弯管）的局部阻力系数ζ，根据局部阻力实验结果，求出90°弯头（弯管）的平均ζ值。二、实验任务采用涡轮流量计来标定孔板流量计的孔流系数C0，并用单对数坐标标绘孔流系数C0与雷诺数Re的关系曲线，与标准孔板流量系数相比较。测量截止阀（或闸阀）全开或部分开启时的局部阻力系数ζ，根据局部阻力实验结果，求出闸阀1/2、1/4开或截止阀全开、1/2开时的平均ζ值。三、实验原理局部阻力流体流经管件、阀门等局部地方由于流速大小

3、及方向的改变而引起的阻力。总阻力直管阻力流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而产生的阻力；直管摩擦系数λ的测定对于同直径的水平管内不可压缩流体流动造成的机械能损失，可由柏努利方程式和范宁公式得到：局部阻力系数ζ的测定对于不可压缩流体流经管件、阀门等局部地方造成的机械能损失，可由柏努利方程式和范宁公式得到：孔板流量计孔流系数C0的测定四、实验装置及流程1、3、4、12.球阀2、截止阀5、6.涡轮流量计7.不锈钢直管8.塑料直管9.孔板流量计10.闸阀或截止阀11.90°弯头(弯管)13.闸阀阻力实验

4、装置流程图主要设备规格：钢管长度：1650mm钢管直径：Φ45mm×3.5mm孔口直径：29.664mm塑料管长度：2000mm塑料管直径：Φ50×5mm五、实验操作过程检查各有关阀门（包括测压口阀门）是否符合要求；在管路有水的情况下，检查SP1151智能压差变送器两端是否有气泡，有气泡要及时排气。调节大回路截止阀2的开度，改变不同的流量，记录有关数据；关闭大回路阀门2，实验结束。六、实验注意事项在所测流量范围内（3～11m3/h），测点不得少于8个，并注意测点间隔基本均匀；当流量<6m3/h时

5、，应适当关小球阀12的开度，保证整个管路满管流，保证气体不进入压差变送器；在测取数据过程中，每次调节阀门改变流量时，应力求变化缓慢些，不要大起大落，以免流量突然改变，引起额外扰动。七、实验报告要求实验前必须进行预习并完成相应的预习报告；将处理后的数据填写在数据记录表中；计算出的数据必须有示例演算；根据实验结果在坐标纸中绘制Co-Re，λ-Re图；得出实验结论并进行相应的讨论。八、思考题为什么要排除压差计中的气泡？如何排除？本实验用水为介质做出的λ与Re的曲线，对其它流体能否使用？为什么？孔流系数

6、C0与哪些因素有关？本实验是测定等直径水平直管的流动阻力，若将水平管改为流体自下而上流动的垂直管，从测量两取压点压差读数到Hf的计算过程和公式是否与水平管路完全相同？涡轮流量计测量流量的原理是什么？根据实验装置，如何设计一个高阻和低阻的并联管路系统，并如何验证两分支管路中流量的分配规律？从教材中可查到，90°标准弯头的局部阻力系数ζ=0.75,90°弯管的局部阻力系数ζ≈0.175,你的实验结果如何？ζ随着雷诺准数Re的改变变化大吗？