食品工程原理实验(化工原理实验)课件.ppt

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1、食品工程原理实验（化工原理实验）沈瑞敏忘荃1029流体流动阻力的测定（先实验）一、实验目的和内容目的1．识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用2.掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法。3．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。4．测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数。内容1.根据粗糙管实验结果，在坐标纸上标绘出λ～Re曲线，对照化工原理教材上有关曲线图，即可估算出该管的相对粗糙度和绝对粗糙度。2.根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计算其误差。3.根据局部阻力实验结果，求出闸阀全开时的平均ξ（阻力系数）值。二、

2、基本原理流体通过由直管、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在，要损失一定的机械能。流体流经直管时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、粗糙管实验：湍流区内λ与Re的关系曲线验证（1）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：（2）雷诺数故不同的流量都会分别对应不同的λ和Re，则可由粗糙管实验测得几组流量和压力值，绘出λ~Re曲线。2.根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计算其误差。两边取对数根据几组不同的u和Δpf，可得到几组不同

3、的（lnRe，lnλ），在双对数坐标系中描出该系列的点，即可得到实验所得光滑管方程，然后对照柏拉修斯方程，计算误差。lnRelnλ03.根据局部阻力实验结果，求出闸阀全开时的平均ξ（阻力系数）值。每个流量（流速）可得到一个ξ，最后取平均值即可。三、实验装置1－水箱；2－管道泵；3－涡轮流量计；4－进口阀；5－均压阀；6－闸阀；7－引压阀；8－压力变送器；9－出口阀；10－排水阀；11－电气控制箱1．泵启动2.实验管路选择3.排气5．流量调节6．数据记录及计算7．实验结束：关闭出口阀，关闭水泵和仪表电源，清理装置。四、实验步骤五、原始数据记录及数据处理根据上述实验测得的数据填写到下表

4、：实验日期：实验人员：学号：温度：装置号：直管基本参数：光滑管径粗糙管径局部阻力管径序号流量（m3/h）粗糙管压差Δp1（KPa）光滑管压差Δp2（KPa）局部阻力管压差Δp3（KPa）局部阻力压差Δpf,=Δp3-Δp2（KPa）1、粗糙管实验：湍流区内λ与Re的关系曲线验证根据不同的流量和粗糙管压差Δp1，算出几组λ和Re，描点绘图。备注：各点之间用光滑曲线链接。2.根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计算其误差。两边取对数根据几组不同的u和Δp2，可得到几组不同的（lnRe，lnλ），在双对数坐标系中描出该系列的点，即可得到实验所得光滑管方程，然后对照柏拉修斯方程，计算误差

5、。lnRelnλ0备注：各点之间用直线链接。3.根据局部阻力实验结果，求出闸阀全开时的平均ξ（阻力系数）值。每个流量（流速）可得到一个ξ，最后取平均值即可。1结构2工作原理叶轮轴6~12片叶片机壳等。蜗牛形通道；叶轮偏心放；可减少能耗，有利于动能转化为静压能。叶轮机壳底阀(防止“气缚”)滤网(阻拦固体杂质)由于离心力的作用，泵的进出口出产生压力差，从而使流体流动。补充一：离心泵的结构和工作原理3工作过程启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体以较高的静压能及流速流入机壳(沿叶片方向，u,P静)。由于涡流通道的截面逐渐增大，P动P

6、静。液体以较高的压力排出泵体，流到所需的场地。叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。启动前，前段机壳须灌满被输送的液体，以防止气缚。离心泵实际安装示意图补充二：离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率和效率。１、流量Q（Ｌ/ｓ或m3/ｈ）泵的流量（又称送液能力）是指单位时间内泵所输送的液体体积。２、扬程Ｈ（米H2O柱）泵的扬程（又称泵的压头）是指单位重量液体流经泵后所获得的能量。3、功率NN电(电动机功率，可测)、N（轴功率，泵轴所获得的功

7、率）、Ne（有效功率，流体所获得的功率）Ne＝QHg4、效率ηη=Ne/N如右图所示，在泵的进出口处分别安装真空表和压力表，在真空表与压力表之间列柏努得方程式，即泵压头(扬程H)的测定真空计压强表离心泵储槽式中：pM—压力表读出压力（表压），N/m2；pV—真空表读出的真空度，N/m2；u1、u2—吸入管、压出管中液体的流速，m/s；ΣHf—两截面间的压头损失，m。（2-1）特性曲线（characteristiccurves）：在固定的转速下，离心泵的基本性能参数