化工原理实验

实验一雷诺试验一、实验目的与要求1、观察流体流动轨迹随流速的变化情况，通过转子流量计改变流量观察流体的流动型态，并对层流和湍流的现象进行比较;2、计算雷诺数并比较雷诺数值与流动型态的关系，确定临界雷诺准数。二、实验原理雷诺实验揭示了重要的流体流动机理，当流体流速较小时，流体质点只沿流动方向作一维的运动，与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动，这种流动形态称层流或滞流。流体流速增大至一定程度后，流体质点除流动方向（沿管轴方向）上的流动外，还向其它方向作随机的运动，即存在流体质点的不规则的脉动，流体质点彼此混合并有旋涡生成，这种流动形态称湍流或紊流。层流与湍流是两种完全不同的流动型态。除流速u外，管径d，流体粘度IJ和密度P，对流动形态也有影响，雷诺将这些影响流体流动形态的因素用雷诺准数（或雷诺数）Re表示。即:RedUP一般情况下:Re<2000层流区2000<Re<4000过渡区一般情况下:Re<2000层流区2000<Re<4000过渡区Re>4000湍流区Re>4000三、实验装置1.示踪剂瓶；1.示踪剂瓶；2.稳压溢流水槽；3.试验导管；4.转子流量计；5.示踪剂调节阀;6.水流量调节阀；7.上水调节阀；8.放风阀图1雷诺实验装置四、 实验方法实验前准备工作：实验前，先用自来水充满稳压溢流水槽。将适量示踪剂（红墨水）加入贮瓶内备用，并排尽贮瓶与针头之间管路内的空气。实验前，先对转子流量计进行标定，作好流量标定曲线。用温度计测定水温。实验操作步骤：（一）、先做演示实验，观察滞流与湍流时流速分布曲线形态。1、 在玻璃管中流体为静止状态下迅速加入墨水，让墨水将指针附近2-3厘米的水层染上颜色，然后停止加入墨水。2、 慢慢打开水流量阀，并逐渐加大流量至一定的值后，观察墨水随流体流动形成的流速分布曲线形态。（二）、确定不同流动形态下的临界雷诺准数。打开水源上水阀使高位槽保持少量的溢流，维持高位槽液面稳定，以保证实验具有稳定的压头。微微开启转子流量计后的水流量阀，使玻璃管内流体流动，将流量调至最小值，打开示踪剂（红墨水）阀门，精心调节到能观察到一条平直的红色细流为止；缓慢增加调节阀开度，使水流量平稳地增加，直至直线流动的红色细流开始发生波动时，记下水的温度和流量，以供计算下临界雷诺数。继续缓慢增加调节阀开度，使水流量继续平稳地增加。这时，导管内的流体的流型逐步由层流向湍流过渡。当流量增大到某一数值后，示踪剂（红墨水）一进入实验导管，立即被分散成烟雾状，则表明已进入湍流区域，记下水的温度和流量，以供计算上临界雷诺数。以上步骤反复进行多次（至少5〜6次），以便取得较为准确的数据。实验注意事项：溢流水量要稳定，随着操作流量的变化，可相应调节自来水给水量，防止稳压槽内液面下降或泛滥事故的发生。适当调节注射针头的位置，使针头位于管轴线上为佳。红墨水的流速应与流体流速相近（略低些为宜），因此，随着水流速的增大，可相应地细心调节红墨水注射用量，才能得到较好的实验效果。切勿碰撞设备，操作要轻巧缓慢，以免干扰流体流动过程的稳定性。实验过程有一定滞后现象，因此，调节流量过程切勿操之过急，每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟，状态确实稳定之后，再继续调节或记录数据。五、 实验数据处理管径d=22mm，水温T=°C，黏度咛Pa.s注：颜色水形态指稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动，断续，完全散开等。数据处理举例：(仅作参考)已知一实验记录：管径d=20mm水温t=21°C流量V=40l/h求Re的值，并判断它的流动形态，s与实验现象对比一下是否相符。水温t=21C查相关的表得：水的密度p=998.2Kg/m3,水的粘度p=1.005x10-3Pa.S求水的流速u:(注意单位)u=4Vs/nd2=(4x(40x10-3/3600))/(3.14x(20x10-3)2)=0.0354m/s3.求Re的值：Re=dup/p=700判断：Re<2000所以属于层流区，与实验结果相符。思考题：为什么溢流水量要保持稳定？为什么实验过程中出水阀不允许回调？影响流动型态的因素有哪些？用Re判断流动型态的意义何在？实验过程中哪些因素会导致稳定的流型突然发生改变，为什么？实验五 离心泵特性曲线的测定一、 实验目的了解离心泵的结构和特性，熟悉离心泵的操作方法。掌握实验测定在一定转速下离心泵特性曲线的方法。二、 基本原理离心泵是应用最广泛的一种液体输送设备。它的主要特性参数包括流量Q、扬程H、

功率N、效率n，这些参数之间存在着一定的关系。在一定的转速下，H、N、门都随流量Q变化而变化，以曲线形式表示这些参数之间的关系就是离心泵的特性曲线。离心泵的特性曲线是选用离心泵和确定泵的适宜操作条件的主要依据。对任意一台离心泵的特性曲线不能用解析法进行计算，只能通过实验来测定。流量Q的测定用离心泵的出口阀调节流量。由装设在管路中的涡轮流量计测定，涡轮流量计在安装时，必须保证仪表前后有足够的直管稳定段和水平度，涡轮流量计的二次显示仪表采用数字式电子仪表，其流量计算式为：Q=f/& (3-1)式中Q 通过离心泵的流量，l/s；f——流量计的转子频率，&——涡轮流量计仪表系数，本实验中&=323.24；扬程H的测定pu2+He=Z2+P2+春+Hf(1-2)整理得:ppu2+He=Z2+P2+春+Hf(1-2)整理得:p-pHe=(Z2-Z1)+ 2pg1U2—U2+22gi+Hf(1-2)(3-2)式中TOC\o"1-5"\h\zZ1，Z2——离心泵的吸入口处截面1-1和排出口处截面2-2的高度， mp1，p2——离心泵的吸入口处截面1-1和排出口处截面2-2的压强， Pau1，u2——离心泵的吸入管内和排出管内流体的流速， m/sP——流体在实验温度下的密度， kg/m3g 重力加速度， m/s2Hf(1-2)一离心泵的入口和出口之间管路内流体的流动阻力， mHf(1-2)为管路内流动阻力，不包括泵本身内部的流动阻力。当所选截面很接近时，此值很小，可忽略不计。而压强P］、p2可通过真空表和压力表的读数求出，读数单位为Mpa。由于p「p2的读数均是表示两测压点处的表压，因此，式(2—2)可表示为(3-3)U2—U2—2 1—(3-3)2g其中 h0=(Z2-Z1)， m；H压=七倡g， m;\o"CurrentDocument"H真=P1/pg, m。轴功率N的测定离心泵的轴功率是指泵轴所需的功率，也就是电动机直接传递给泵轴的功率大小。实验中不直接测定泵轴功率，而是用三相功率表测量电动机的输入功率。N=N电,门电,门传 (3-4)式中 N电——电动机的输入功率，W；门由一一电动机的效率，从电动机铭牌上查得；电门传——传动效率，联轴器连接，门传=1。由于n电缺乏曲线关系，本实验实际测定的是N电〜Q的关系曲线。本实验中，N电由D26-W单相功率表测定，仪表常数为15，故N电=15X表头读数。离心泵的效率门泵的效率是有效功率与轴功率之比。(3-5)式中 Ne一泵的有效功率，指单位时间流体从泵获得的功的大小，WN——泵的轴功率，W。(3-6)Ne=QHpg(3-6)由于本实验没有测出轴功率，实验测出的是电机的输入功率N电，所以本实验只能测出n总〜Q的关系曲线。(3-7)QHpg

门总—~N一

电(3-7)式中Q 泵流量，m3/s；H——泵扬程，m。n总一一泵和电机整套装置的总效率。三、实验装置与流程：实验流程装置及流程如图所示，水从水池经底阀吸入水泵，增压后经出口阀调节流量大小，流经涡轮流量计流回水池。主要设备尺寸及仪表规格循环水池；1；BA离心泵，进口管径为中40，出口管径为中25；LW-25涡轮流量计，精度：0.5级，量程1.6〜10m3/h，仪表常数件323.24；二次仪表：转速数字显示仪XJP-02A，精度：0.5级；⑷D26—W型单相功率表，精度：0.5级，量程：0〜150W，仪表常数：15；⑸压力表（0〜0.4MPa），真空表（一0.1〜0MPa），精度均为1.5级。1—循环水槽；2一离心泵；3一真空表；4一压强表；5一涡轮流量计；6—引水阀；7—上水阀；8一出口调节阀；9一排水阀图1离心泵特性曲线测定实验装置四、实验步骤开启上水阀，水箱充水至80%。检查泵轴的润滑情况，用手转动联轴器看是否转动灵活。如转动灵活，表明离心泵可以启动。关闭泵的出口调节阀，打开泵的引水阀，向泵壳内灌水，反复开启、关闭泵体放气阀，气体被排尽后，关闭放气阀、引水阀以及上水阀。关闭功率表、流量计的二次仪表的电源开关，检查出口调节阀是否关好；以使泵在最低负荷下启动，避免启动脉冲电流过大而损坏电机和仪表。检查功率表指针是否在零位，如不在，可利用表盖上调节器调整之。启动离心泵，观察水泵压力表、真空表是否升起（若指针为零，应停泵检查），立即缓缓开启出口阀，然后开启各仪表开关。对于频率显示仪，将工作选择开关置于自校，如显示数据为2768，说明正常，将工作选择开关置于工作位置，即可进行频率测量。打开出口调节阀使流量达到最大，进行系统的排气操作。数据测量。将离心泵的出口阀全部开启，流量达到最大，开始记录数据。由调节阀调节流量，从最大流量到最小流量（零）范围内合理分割流量，进行实验布点，取8〜10点（包括流量为零的点），依次测取数据。实验中每调节一个流量后稳定一段时间，然后同时记录流量值、压力表读数、真空表读数、功率表值，直到出口阀全部关闭，即流量为零时为止。注意不要忘记读取流量为零时的各有关参数。实验完毕，关闭各仪表开关，关闭泵的出口阀，再停泵并关闭电源。

五、实验数据处理绘制原始数据表和数据整理表。涡轮流量计的流量系数&=323.24s-1,水温T=°C,电机转速=2900r/min,d进=40mm, d出=25mm, h0=15cm。序号显示仪读数真空表/MPa压力表/MPa功率表读数1234567891011序流量e(m3/h)进口速度u1(m/s)出口速度u2(m/s)扬程H(m)轴功率N(W)有效功率Ne(W)效率n在直角坐标纸上绘制一定转速下泵的特性曲线：He〜Qe，N轴〜Qe，n〜Qe。写出典型数据的计算过程，分析和讨论实验现象。思考题为什么启动离心泵前要先灌泵？如果灌泵后仍启动不起来，你认为可能是什么原因?

为什么启动离心泵时要先关闭出口调节阀和功率表开关，待启动后再逐渐开大？而停泵时，也要先关闭出口阀？启动离心泵后若出口阀不开，出口处压力表的读数是否会一直上升，为什么？在什么情况下会出现“汽蚀”现象？汽蚀现象与气缚现象有什么区别？为什么泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到？是否还有其它方法来调节流量？正常工作的离心泵，在其进口管线上设阀门是否合理？为什么？为什么在离心泵吸入管路上安装底阀？测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定？为什么流量越大，入口真空表读数越大而出口压力表读数越小？（离心泵的流量增大时，压力表与真空表的数值将如何变化?为什么？）离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关？试分析必需汽蚀余量与泵的安装高度的区别。已知某离心泵的必需汽蚀余量（NPSH）r=3.0m，如果选用密度比水轻的苯作介质，那么必需汽蚀余量如何变化？为什么？实验二管道流体阻力的测定一、实验目的1、 认识管路中各个管件、阀件并了解其作用，熟悉流体流经直管和管件、阀件时的阻力损失的测定方法，学会使用压差计和流量计。2、 掌握摩擦系数（摩擦因数）久和局部阻力系数C的实验测定方法，了解摩擦系数与雷诺准数和相对粗糙度关系图（Moody图）的绘制方法。二、实验原理流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地要消耗一些机械能。流体在直管中流动而损失的机械能称为直管阻力（也称沿程阻力），流体流经管件、阀件等局部障碍造成流动方向和流通面积的突然扩大或缩小而损失的机械能称为局部阻力。Pu2PPu2Pu2gZ+—+-1-=gZ+T-+^+h1p22p2fPu2Pu2或Z+——1—+—1—=Z+—2-+〜+H1pg2g2pg2g f式中：下标1和2分别表示上游和下游截面上的数值。J-kg-1 (4-1)m液柱(4-2)J-kg-1 (4-3)则:h=g(Z-z)+P^+U2^2f1 2p 2

则:H=Z—Z+—^-2H—1 2 m液柱(4-4)TOC\o"1-5"\h\zf1 2Pg 2g当不可压缩流体在等径水平直管作定常流动时(Z「Z2,u「u2),由截面1流到截面2时的阻力损失表现为压强的降低，即：\o"CurrentDocument"h=P' J.kg-1 (4-5)fPH=L2 m水柱 (4-6)f Pg由此可见，因阻力造成的能量损失(压头损失)，可由管路系统的两界面之间的压力差(压头差)来确定，只要测出两截面的压强差(P1-P2)，便可确定直管阻力，而压强差AP的大小可以采用液柱压差计测量，即在实验设备上于待测直管的两端或管件两侧各安装一个测压孔，并使之与压差计相连，便可测出相应压^P的大小。根据直管阻力计算公式：h=pf—P 2PlU2'-=X d2J-kg-1(4-7)或Hf=p1—P2Pg=X.1dU2.2gm液柱(4-8)于是X=2d ,lu2hf或X=2gdh.Hlu2f(4-9)从上式得知，只要测得流体在一定长度、一定管径、一定流速下流动时的直管阻力，即可确定摩擦系数。大量实验研究表明：摩擦系数久与流体的密度p和粘度《管径』、流速u和管壁粗糙度&有关。应用因次分析的方法，得出摩擦系数仅是雷诺准数Re和管壁相对粗糙度s/d的函数，即其中&X=其中&X=f(Re、、)dduPRe=—P(4-10)通过实验测得的A和Re数据可以在双对数坐标上标绘出试验曲线。当Re<2000时，摩擦系数A与管壁粗糙度s无关。当流体在直管中呈湍流时，A不仅与雷诺数有关，而且与管壁相对粗糙度有关。同理，根据局部阻力的计算公式：J-kg-1(4-11)一，J-kg-1(4-11)hf=Q或 H=匚二 m液柱 （4-12）f 2g式中：u—连接管件等的直管中流体的平均流速，m.s-；C—局部阻力系数（无因次）。只要测定出一定流速的流体流经管件或阀件产生的压强降，即可确定局部阻力系数G。由于造成局部阻力的原因和条件极为复杂，各种局部阻力系数的具体数值，都需要通过实验直接测定。三、实验装置本实验装置主要是由循环水系统（或高位稳压水槽）、试验管路系统和高位排气水槽串联组合而成，每条测试管的测压口通过转换阀组与压差计连通。压差由一倒置U形水柱压差计显示。孔板流量计的读数由另一倒置U形水柱压差计显示。该装置的流程如图1所示。试验管路系统是由五条玻璃直管平行排列，经U形弯管串联连接而成。每条直管上分别配置光滑管、粗糙管、骤然扩大与缩小管、阀门和孔板流量计。每根试验管测试段长度，即两测压口距离均为0.6m。流程图中标出符号G和D分别表示上游测压口（高压侧）和下游测压口（低压侧）。测压口位置的配置，以保证上游测压口距U形弯管接口的距离，以及下游测压口距造成局部阻力处的距离，均大于50倍管径。1.循环水泵 2.光滑试验管 3.粗糙试验管 4.扩大与缩小试验管5.孔板流量计 6.阀门 7.转换阀组 8.高位排气水槽图1管路流体阻力实验装置流程作为实验用水，用循环水泵或直接用自来水由循环水槽送入试验管路系统，由下而上依次流经各种流体阻力试验管，最后流入高位排气水槽。由高位排气水槽流出的水，返回循环水槽。水在试验管路中的流速，通过调节阀加以调节。流量由试验管路中的孔板流量计测量并由压差计显示读数。四、实验方法实验前准备工作：先将实验导管中的旋塞阀全部打开，并关闭转换组中的全部旋塞，然后缓慢开启实验导管的入口调节阀。则水流满整个试验导管，并在高位排气水槽中有溢流水排出。逐一检查并排除实验导管和连接管线中可能存在的空气泡。排除空气泡的方法：先将转换阀组中被检一组测压口旋塞打开，然后打开倒置U形水柱压差计顶部的放空阀，打开转换阀组中的排气阀，快速扭动实验导管中的阀门，直至排净空气泡再关闭排气阀、压差计顶部的放空阀，并将转换阀组上的旋塞全部关闭。必要时可在流体流动状态下，按上述方法排除空气泡。调节倒置U形压差计的水柱高度。先关闭出口阀，再关闭进水阀，然后关闭实验管路中的旋塞阀。(a)调节连接孔板流量计的倒置U形压差计的水柱高度。先打开压差计顶部的放空阀，再打开压差计底部一侧，放出适量水，此时压差计中液面徐徐下降，当压差计中的水柱高度居于标尺中间部位时，将放空阀及底部全部关闭。(b)调节连接测压口的倒置U形压差计的水柱高度。先打开压差计顶部的放空阀，再打开压差计底部一侧，放出适量水，打开实验管路中的旋塞阀，再缓慢开启转换阀组中任一组旋塞(例G1、D1)，连接测压口的U形水柱压差计液面会自然平衡。为了便于观察，在临试验前，可由压差计顶部的放空处，滴入几滴红墨水，将压差计水柱染红。在高位排气水槽中悬挂一支温度计，用以测量水的温度。(6)实验前需对孔板流量计进行标定，作出流量标定曲线。实验测定：先检查实验导管中旋塞是否置于全开位置，其余测压旋塞是否全部关闭。检查完毕打开实验导管的入口调节阀进水。根据需要缓慢开启调节阀调节流量，流量不可过大，由孔板流量计的压差计显示。待流量稳定后，将转换阀组中，与需要测定管路相连的一组旋塞置于全开位置。这时测压口与倒置U形水柱压差计接通，即可记录由压差计显示出压强降。当需改换测试部位时，只需将转换阀组由一组旋塞切换为另一组旋塞。例如，将G1和D1一组旋塞关闭，打开另一组G2和D2旋塞。这时，压差计与G1和D1测压口断开，而与G2和D2测压口接通，压差计显示读数即为第二支测试管的压强降。依次类推。改变流量，待稳定后，重复上述操作，测得各种实验导管中不同流速下的压强降。按从小到大的顺序依次测5组数据。当测定旋塞在同一流量不同开度的流体阻力时，由于旋塞开度变小，流量必然会随之下降，为了保持流量不变，需将入口调节阀作相应调节。每测定一组流量与压降数据，同时记录水的温度。实验注意事项：实验前务必将系统内存留的气泡排除干净，否则实验不能达到预期效果。若实验装置放置不用时，尤其是冬季，应将管路系统和水槽内水排放干净。五、实验数据记录及整理实验基本参数实验导管的内径d=17mm 实验导管的测试段长度l=600mm粗糙管的粗糙度8=0.4mm 粗糙管的相对粗糙度8/6=0.0235孔板流量计的孔径编=11mm 旋塞的孔径dv=12mm孔流系数C0=0.6613流量标定曲线实验数据记录及处理实验序号孔板流量计的压差计读数，R/mmHg水的流量，Vs/m3s-1水的温度，T/°C水的密度，p/kg.m-1水的粘度，/!/Pa.s光滑管压头损失，Hf1/mmH2O粗糙管压头损失，H急/mmH2O突然扩大与缩小管H,f2/mmH2O旋塞压头损失,(全开)H板/mmH2O孔板流量计压头损失，H,,f2/mmH2O列出表中各项计算公式，写出典型数据的计算过程，分析和讨论实验现象。标绘Re一人试验曲线(滞流区摩擦系数与雷诺准数的关系图？)思考题如何检验系统内的空气已经被排除干净？U型压差计的零位应如何校正？测压孔的大小和位置，测压导管的粗细和长短对实验有无影响？为什么？流量调节过程中为什么两倒U形压差计两支管中液位上下移动的现象不同？弯头两测点并不在同一水平面上，这样测得的压强差是否能表示水流过弯头而产生的阻力损失？为什么？弯头两侧的测压点距弯头进出口都有一段直管段，这对实验结果是否有影响？为什么？以水为实验介质作出的Moody图，能否在输油管路阻力计算中得到应用？为什么？U形管压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开着的？又在什么情况下是关闭的？流速越大，则阻力损失越大，流速小，则需要管径大，生产上如何实现最佳化控制？实验四流量计的校正一、 实验目的1了解孔板流量计和转子流量计的构造、工作原理和主要特点。2掌握这两种流量计的校正方法及孔板流量计流量系数C0的关系曲线确定方法。3测定孔板流量计的流量标定曲线。4标定转子流量计的流量并进行误差计算。二、 实验原理孔板流量计是利用流体通过孔板的节流作用，使流体的流速增大，压强减小，造成孔板前后产生压强差，而测量流体流量的一种方法。流体通过孔板流量计时在流量计上、下游孔板孔口之间产生压强差，它与流量的关系为：V=CA:如上一P下）s 0 0丫 p2aFu0=Co\：5式中：Vs——被测流体（水）的体积流量，m3/s；C0——流量系数或孔流系数，无因次；A0——流量计节流孔截面积，m2；P上，P下一一流量计上、下游两取压口之间的压强差，Pa；p——被测流体（水）的密度。Kg/m3；流量计的标定可以使用直接法实测流过流量计的流量，称为实流标定法。对液体来说，最常用的是称重式标定和采用标准流量计标定两种方法。其中，称重式标定方法是最基本的一种方法，它是将流过孔板流量计的液体在稳定的流速下收集在槽内并进行称重，按一定时间计算量，计算出实际流量。对转子流量计，将流量计指示值与实测值各点作比较，并进行误差计算；对孔板流量计，要采用测定流经孔板前后的压力降，并将此值与实测流量进行标定即可得到标定曲线。将转子流量计与孔板流量计串联在管路中，在某一流量下，可在转子流量计读出其流量值，在孔板流量计读出上、下游压差值，用计量桶、电子称、计时器测取管道内的真实流量，此为标准流量。这样取若干实验点，可将压差计读数AP和流量Vs绘制一条曲线，即孔板流量计的流量标定曲线。实验过程中要测定流体的温度、压力，以便换算密度值用。三、实验装置与流程图离心泵：SZ037型，不锈钢，流量：3m3/h，扬程：12m，管道内径：20mm不锈钢管。转子流量计：LZB-25型，量程：60—600l/h。孔板流量计：孔径：6mm。T—温度 P—压力1一水槽，2一离心泵，3—备用阀，4一转子流量计，5—孔板流量计，6—计量桶，

7—电子称，7—电子称，8、9—电磁阀，10—放水阀，11一差压变送器图1 流量计校正流程图四、实验步骤1、 把水箱贮满水。2、 打开控制板上总开关及各分开关，打开备用阀3,并将其开到最大（在全部实验过程中不变）。离心泵的流量靠变频器调节。打开变频器的开关，扭动电位器即可调节流量大小。流量可在0〜50Hz之间变化，Hz数可在仪表上显示。3、设定计时器的工作时间。继电显示器上面4位数码表示电磁阀8开启时间，下面4位数码表示电磁阀9开启时间。按下RST键后，继电器就按照设定的时间工作。阀8、阀9交替开关，循环进行。4、采用变频器调节流量大小，记录不同流量状态下电子称数值。关闭计量桶上放水阀10，电子称显示在毛重状态下的重量，再按TARE键可显示为零。当电磁阀9打开，同时电磁阀8关闭，此时向计量桶内注水。当设定时间到，电磁阀9关闭，电磁阀8打开，此时记录电子称数值后，打开计量桶放水阀10，继续进行下一个流量的测量，当水流量增加超过转子流量计的上限时，须继续增加流量测取数据点至50Hz。本实验共测取10〜15个点即可结束实验。5、本实验结束后，调节变频器的电位器至零，切断电源，放水。五、数据记录及处理原始数据记录表序频序频率/Hz转子流量/L/h压力/MPa水温/c12345678910水重/Kg时间/s孔板压差/kPa流量/kg/s流量系数C0数据处理举例:序号频率（Hz）转于流量（L/h）压力（MPa）水温(°C)水重(Kg)时间（s）孔板压差（KPa）流量(kg/s)流量系数111.91000.031209.483000.80.03160.88422003300孔板流量计流量系数计算举例:兀 兀3、在合适的坐标系上，绘出孔板流量计压差计读数AP和流量Vs的关系曲线（即流A0=-d2=-x0.0062=2.826x3、在合适的坐标系上，绘出孔板流量计压差计读数AP和流量Vs的关系曲线（即流厂 VC= s0人，2APA ■——。\：P'二^=―0.0316X10-3 =0.884A '2AP 2x0.8x103A「——2.826x10-5x■ "P 103转子流量计的误差计算举例序号转子读数/（L/h）标定值差值误差/%1100113.7613.7612.122003300量标定曲线）思考题怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净?

为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？假设将本实验中的工作介质水换为理想流体，各测压点的压强有何变化？为什么？本实验用水为工作介质做出的A-Re曲线，对其它流体能否使用？为什么？影响直管阻力的因素是什么？如何影响？实验三列管式换热器总传热系数测定实验一、 实验目的图7-1流体通过间壁的热交换示意图了解列管式换热器的结构，熟悉换热器的操作方法；图7-1流体通过间壁的热交换示意图了解影响传热系数的因素和提高传热系数的途径。掌握换热器总传热系数K的实验测定方法。二、 实验原理在工业生产中，热交换包括间壁式换热、蓄热式换热和混合式换热，其中，间壁式换热是化工生产中两流体间常见的热交换形式，流体通过间壁的热交换经过“对流一传导一对流”三个串联步骤，即冷、热流体处于固体间壁的两侧，热量由热流体以对流给热方式传递到壁面一侧，通过间壁的导热，再由壁面另一侧以对流给热形式传递给冷流体（如图1所示）。总传热系数K综合反映了传热设备性能、流动状况和流体物性对传热过程的影响，其倒数1/K称为传热过程的总热阻。在实际进行传热计算时，通常采用实验方法，并借助于传热速率方程式和热量衡算方程式，获得较为可靠的传热系数K，不仅提供了设计换热器的依据，而且还可了解传热设备的性能，从而寻求提高设备生产能力的途径。(7-1)(7-2)(7-3)(7-1)(7-2)(7-3)Q=Wc (t-1)ccpc2 1Q=Wc(T-T)hhph1 2Qh=Qc+%假设换热器保温良好，可以忽略热损失，并考虑实验过程中存在随即误差，可取换热器的传热量为：(7-4)

就整个热交换过程而言，总传热速率方程式为:（7-5）Q=KAAt（7-5）式中，A=n兀dL，At=s-Ato o m At m,逆At =At1-At2m,逆 「AtIn—i

At2而 At=T-1 At=T-11 1 2 2 2 1£At——传热平均温度差修正系数，与换热器的结构型式有关。所以，总传热系数Ko（基于管外表面积Ao）为：QAAQAAt（7-6）om三、实验装置及流程简图装置：列管换热器传热系数测定装置（GLC-0.4）（1） 列管换热器：GLC-0.4型，单壳程双管程，壳程采用圆缺型挡板，传热管为低肋铜管14根，管径④10X1mm，有效管长290mm。（2） 测