化工原理试验课件

1、化工原理实验福州大学化工原理实验室二一五年三月修订阻力实验流体阻力与离心泵 联合实验装置流体阻力与离心泵 联合实验装置实验一流体阻力实验福州大学化工原理实验室一 实验目的二 实验任务三 实验原理四 实验流程五 操作要点六 注意事项七 数据处理八 报告要求九 方案设计十 阀门图片学习管路阻力损失 、摩擦系数、局部阻力系数的测定方法，并通过实验了解它们的变化规律，巩固对流体阻力基本理论的认识。了解测定摩擦系数的工程意义。 学会倒U型压差计和转子流量计的使用方法以及了解管路中各个管件，阀门的作用。学习并掌握对数坐标纸的用法。一、实验目的二、实验任务任务(2): 测定粗糙管内流体流动的阻力损失 、 摩

2、擦系数 、并绘制 - 的关系曲线。 任务(1)：测定光滑管内流体流动的阻力损失 、 摩擦系数 、并绘制 - 的关系曲线。 任务(3): 测定管路部件局部阻力损失 和局部阻 力系数 。 三、实验原理1、管路阻力损失、管路摩擦系数测定原理 流体在流经等径直管时产生的阻力损失，通常称为摩擦损失。层流时摩擦阻力损失的计算式是由理论推导得到的，即哈根泊谡叶公式层流时的摩擦因数为 （1）（2）湍流时,通过因次分析方法可知：直管的摩擦系数是雷诺数和管的相对粗糙度的函数，即 因此，相对粗糙度一定，与Re 有一定的关系。根据流体力学的基本理论，摩擦系数与阻力损失之间存在如下的关系（范宁公式）： （3）（4）三、

3、实验原理如何测出呢？根据能量恒算方程在一条等直径的水平管上选取两个截面，这两截面间管段的阻力损失便简化为 （5）三、实验原理（6）可用压差传感器或倒U形管压差计测量流量计：本实验装置采用转子流量计测量流量。三、实验原理变量是流量，改变流量的手段是调节阀门的开度。2、局部阻力损失 和局部阻力系数 的测定三、实验原理四、流体阻力实验流程图这是一张完整的流程图吗？转子流量计不同转子流量计的正确读数位置示意图读数位置四、实验流程 仪表面板布置图五、操作要点（1）启动和排气打开图中 的阀门，其余阀门关闭按电源开关和变频器上的RUN键，启动离心泵。打开阀门6和8，排气。五、操作要点（2）测压管路排气 将流

4、量调为零，关闭阀门30和31，打开27，分别缓慢打开28、29，将倒U型管内两液面调到管中心位置。 关闭阀门28、29、27，打开阀门30、31，若此时倒U型压差计两端的液面相平，则可以开始实验，若不平则需要重新排气。 五、操作要点（3）重新排气方法：将流量调至较大，片刻后，重复上一页步骤，直至倒U型压差计两端的液面相平。 待管路中气泡排净后开始实验：将被测管路的阀门全部打开，不测管路的阀门关闭。阀门30、31也关闭。在流量稳定的情况下，测取直管阻力压差。数据顺序从大流量至小流量，测15-20组数据。大流量时的阻力压差值从仪器面板上读取。当流量读数小于200L/h时，打开阀门30、31，用倒U

5、型压差计测取压差。五、操作要点（4）测完一套管路的数据后，关闭流量调节阀，再次检查倒U型压差计的液面是否相平。然后重复以上步骤，测取其他管路的数据。测量局部阻力系数时，需测近点压差和远点压差。局部阻力只在较大流量下测3组数据。待数据测量完毕，关闭流量调节阀，切断电源。（1） 启动离心泵以及从光滑管阻力测量过渡到其它测量之前，都必须检查所有流量调节阀是否关闭。（2）系统要先排净气体，以使流体能够连续流动。（3）利用压力传感器测大流量下P 时，应切断空气一水倒U型管的阀门30、31，防止形成并联管路而影响测量数值。（4）在实验过程中每调节一个流量之后应待流量和直管压差的数据稳定以后方可记录数据。六

6、、操作注意事项密度：可查表或按下式计算流速： 雷诺数：阻力损失（倒U管）：粘度：可查表或按下式计算七、数据处理 要注意： 3根管路的d 都不一样！ 其它公式见教材数据处理注意事项1、对计算示例的要求（1）计算示例要注明以什么部件的哪一组数据为例。（2）光滑管、粗糙管和球阀每种都要处理其中一组数据，其它的计算结果直接填入实验结果表中。（3）每一计算过程都应包括：公式、数据代入、答案和单位。 （4）同组同学应取不同组数据进行处理。否则按计算雷同扣分。数据处理注意事项2、要采用双对数坐标纸作图八、实验报告要求总体要求见绪论课中化工原理实验报告的编写。 计算结果应汇总在表中并放在数据处理之后，然后根据表中的数据作图。需将光滑管层流的实验结果回归出公式并与 比较。将光滑管湍流的实验结果回归出公式并与 比较。八、实验报告要求实验报告的最后一页是教师签过名的实验原始数据记录表。 实验报告要按顺序装订，装订位置在左侧。 封面要用A4纸打印。 报告要用A4纸写。九、实验方案设计的格式实验名称： 流体阻力实验实验小组成员：方案设计时间： 一.实验方案设计思路二.实验所需仪器、设备 三.实验应测试的参数四.实验步骤 五.实验注意事项要测哪些参数，为什么？（用公式表达） 原始数据记录表（应包括符号和单位） 每组一份，在实