流体力学综合实验 实验报告.doc

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1、过程工程原理实验专业：化学工程与工艺姓名：学号：日期：2013/9/29地点：教十1208实验报告课程名称：过程工程原理实验指导老师：成绩：_________________实验名称：流体力学综合实验实验类型：_____同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得装订线Ⅰ、流体流动阻力测定一、实验目的⑴掌握测定流体流经直管、管件（阀门）时阻力损失的一般实验方法。⑵测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般

2、湍流区内λ与Re的关系曲线。⑶测定流体流经管件（阀门）时的局部阻力系数ξ。⑷识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。二、基本原理⑴直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为：⑴即⑵⑶采用涡轮流量计测流量V⑷用压差传感器测量流体流经直管的压力降。根据实验装置结构参数l、d，流体温度T（查流体物性ρ、μ），及实验时测定的流量V、压力降ΔPf，求取Re和λ，再将Re和λ标绘在双对数坐标图上。⑵局部阻力系数ζ的测定流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数，这种方法称为阻力倍数法。即

3、：⑸-9-过程工程原理实验故⑹根据连接管件或阀门两端管径中小管的直径d，流体温度T（查流体物性ρ、μ），及实验时测定的流量V、压力降ΔPf’，通过式⑸或⑹，求取管件（阀门）的局部阻力系数ζ。三、实验装置与流程实验装置如下图所示：1、水箱2、离心泵3、压差传感器4、温度计5、涡轮流量计6、流量计7、转子流量计8、转子流量计9、压差传感器10、压差传感器11、压差传感器12、粗糙管实验段13、光滑管实验段14、层流管实验段15、压差传感器16、压差传感器17、局部阻力18、局部阻力图1实验装置流程图装置参数：名称材质管内径/mm测量段长度/mm

4、光滑管不锈钢管211000粗糙管镀锌铁管221000局部阻力闸阀22640局部阻力截止阀21620四、实验步骤-9-过程工程原理实验⑴首先对水泵进行灌水，然后关闭出口阀，打开电源，启动水泵电机，待电机转动平稳后，把泵的出口阀缓缓开到最大。⑵对压差传感器进行排气，完成后关闭排气阀门，使压差传感器处于测量状态。⑶缓慢转到调节阀，调节流量，让流量从最大到1.5范围内变化，并且让流量按等比变化。每次改变流量，待流动达到稳定后，分别记下流量值、直管压差和阀门压差。⑷实验结束，关闭出口阀，停止水泵电机，清理装置。五、数据记录及处理当水温T=27.1℃时

5、，密度ρ=996.4kg/cm3，粘度μ=0.860*0.001Pa·s。根据式⑵、⑶、⑷、⑹，以及公式阀门压差可计算得到如下结果：⑴光滑管序号流量V/(m3/h)平均流速u(m/s)直管压差（kPa)直管阻力摩擦系数λ雷诺准数Re截止阀压差（kPa）局部阻力系数ξ15.384.328.700.0197105033.0879.508.5624.543.646.440.020588633.8652.207.9033.853.094.810.021275163.0836.407.6643.312.663.700.022164620.7225.7

6、07.3152.812.252.780.023054859.2817.106.7562.361.892.030.023946073.9910.505.8872.051.641.600.024940021.906.704.9781.741.401.200.025933969.813.403.50平均局部阻力系数ξ=6.566*0.001⑵粗糙管序号流量V/(m3/h)平均流速u(m/s)直管压差（kPa)直管阻力摩擦系数λ雷诺准数Re截止阀压差（kPa）局部阻力系数ξ15.614.1013.230.0347104545.0117.070.96

7、24.783.499.730.035289077.5612.530.9734.042.956.990.035475287.319.060.9943.432.515.110.035963919.676.580.9952.932.143.780.036454601.944.871.0162.501.832.820.037346588.683.641.0372.091.532.020.038238948.142.611.0681.811.321.530.038633730.211.981.0891.521.111.120.040028325.92

8、1.431.09平均局部阻力系数ξ=1.02*0.001作λ～Re曲线：-9-过程工程原理实验对照化工原理教材上有关曲线图，可估算出粗糙管的相对粗糙度为0.034，则绝对粗糙度为