流体流动阻力的测定

1、流体流动阻力的测定班级：化学工程与工艺 姓名：韩兴云 学号：033112037 组别：甲4一、实验目的：1、 了解流动阻力的测定方法，测定某一管径（粗糙度为定值）下摩擦系数与Re的关系；2、 测定局部阻力系数。二、原理概述：流体在管内流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，必然引起能量损耗。这种损耗包括流体流径直管的沿程阻力和流经管阀件的局部阻力。本次实验只是测定直管阻力摩擦系数流体在圆形直管内流动的阻力损失hf为 式中：l为直管长度，m； d为管内径，mPf为流体流径l米直管的压降，Pa； u为流体平均流速，m/s;为流体密度，kg/m3; 为流体粘度，kg/(m·s)由上式可知，欲测

2、定，需知道l、d，测定Pf、u、等。l与d因实验装置而异，由现场实测。.l为两侧压点的距离。欲测定、，只需测流体温度，再查有关手册。欲测定u，需先测定流量，再由管径计算流速。常用的流量计有孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计和涡轮流量计。Pf可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定。采用U型管压差计时，可用下式表达： 其流程图如下：三、操作步骤：1、熟悉现场指定的待测直管和管阀件，开启该支线进口阀，关闭其他支线进口阀；2、启动离心泵；3、排气4、数据测取。5、停机。四、实验数据记录及处理：T 25.0； 997.3kg/m3; =0.8937mPa·s d=40mmVm3/h

3、=0.04855IA l=2m序号流量计示值/5直管阻力型差压计，mm柱Pf/×103.u/×10-3Re/×104左右R15.032.533.00.54.90.2682.741.20210.031.533.52.019.60.5372.732.40315.032.036.04.039.20.8052.433.59420.031.038.07.068.61.0742.394.79525.031.041.010.098.01.342.195.98630.031.044.513.5132.31.612.057.19735.031.549.518.0176.41.882

4、.008.39840.030.055.025.0245.02.152.139.60其中：PfR×101325/10.34 u=(0.04855I/3600)/(d2/4)=2dPf/lu2 Redu/五、问题讨论：1、 为了测定摩擦系数，需要什么仪器仪表？要测定哪些数据？如何处理数据？简述所用流量计、差压计的原理及优点？答：需要用的仪器仪表有：流量计、压差计、温度计。 要测定Pf、u、l、d等。l为两侧压点的距离、d为管内径；欲测定、，只需测流体温度，再查有关手册。欲测定u，需先测定流量，再由管径计算流速。Pf可用压差计测出。 本实验采用XPE10流量指示仪，V示值×5×0.04855；压差计可根据一段管两端的水柱高度不同，用伯努利方程可知hfPf/g。优点就是简单方便。缺点就是精度不高。2、 为什么要进行排气操作，如何排气？为什么错误的操作会将U型管中的水银冲走？答：因如果叶轮有空气，则转动时伴有空气使水分与叶轮接触面变小，使流量减少，不足以使水往上抽。 排气的方法是：打开出水阀、排气阀，使水回流入叶轮至充满水后，关闭出气阀，这样就可将空气排尽。但如果操作失误，则会使水管中水突然增大，气流过大，压力一下子增大，会超过压差计量程，因而把水银冲走