食品工程原理实验——流体在圆直管内流动摩擦系数测定实验.doc_第1页
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文档简介

实验一 流体在圆直管内流动的摩擦系数测定实验一、实验目的1. 掌握流体流过光滑管（塑料管）、粗糙管（钢管）时直管阻力摩擦系数的测定方法；2. 熟悉实验装置中所采用的流量计、压差计的构造及其使用方法；、3. 学习化工数据处理中常用的对数坐标纸的用法。二、实验原理流体在管内流动时，由于流体粘性及涡流的影响，将产生摩擦阻力，其表现为流体沿途的压力降（-pf），可用Fanning公式表示： 据因此分析原理知道与Fanning公式比较，可得摩擦系数关联式：层流时 光滑管湍流时 各式中符号表示：Pf 以压降表示的流动阻力，PaL管长，md管径，mu流体在管内平均速度，m/s流体密度，kg/m3流体粘度，Ns/m2摩擦系数，无因次三、实验装置1、实验装置结构及流程可参见实验仿真流体摩擦系数测定实验界面图2、实验装置采用倒U形管压差计，用水指示液测定管内压差。3、按流量大小分别采用两个转子流量计测定管内流体流量。四、实验方法1.首先熟悉实验原理和装置结构及其流程。2.正确操作顺序：打开水槽注水阀，将水槽注满水，关闭注水阀门（不关也无妨）；启动离心泵，打开出口阀门（在转子流量计下面）；点击按钮，调入原始数据记录表；在整个流量范围内（从07.5m3/h）分为10个以上测点，分别应两个转子流量计调节流量，在每一个测点处，按动按钮，进入数据处理环境处理结果数据表、曲线及其回归方程式。5、 实验结果1、 PCE-ES处理结果：各管中与Re的关联式：（1）钢管： =0.174977Re-0.172318（2）塑料管：=0.321752Re-0.2539792、Excel数据处理结果：6、 思考题1、是否在任何管路中，摩擦系数随着流量增大而增大；摩擦系数随着流量减小而减小？为什么？答：根据实验结果可知，摩擦系数与雷诺数呈反比关系，且根据公式Re=lu/可知，雷诺数与流速呈反比（即与流量呈反比），故可得结论：在任何管路中，摩擦系数随着流量增大而增大；摩擦系数随着流量减小而减小。2、为什么流体在钢管内的摩擦系数比在塑料管内的大？答：流体在钢管内的摩擦系数比在塑料管内的大，与其材质粗糙程度有关
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