化工原理实验报告-管路设计与安装

PAGEPAGE5管路设计与安装一、实验目的综合运用流体力学基本原理与操作技能，设计并安装“流量计校核”与“突然扩大、缩小局部阻力系数的测定”两个实验装置；(2)掌握常用工具的使用方法，学习管路的组装、试压、冲洗及拆除操作方法；二、实验内容1．流量计校核(1)测定孔板测量计的孔流系数C0;(2)做出C0-Re的关系曲线。2.突然扩大、缩小局部阻力系数的测定测定突然扩大局部阻力系数测定突然缩小局部阻力系数三、实验原理（一）流量计校核设计一水平管道，在管道中安装孔板流量计，流量与孔板流量计前后的压差有如下关系：孔流系数：式中Vs—体积流量，m3/s；Co—孔板流量计的孔流系数，无因次；Ao—孔口面积，m2；R—U型管压差计的读数，m;A—压差计内指示液密度，kg/m3；—被测流体密度，kg/m3；四、实验装置实验装置及流程如图1所示，水从水箱依次通过离心泵、出口调节阀、孔板流量计或收缩管、转子流量计后，循环回到水箱。图1.管路设计与安装实验装置流程与部件主要技术参数：主管路内径：25mm，截面积为A1=490.9mm2；收缩管内径20mm，截面积为A2=314.2mm2；孔板的孔径：15.128mm，截面积为Ao=179.7mm2。收缩比A2/A1=0.640；Ao/A1=0.366。U型管压差计内指示液位四氯化碳CCl4，其密度为A=1594kg/m3。五、实验步骤１.打开离心泵电动机，调节出口阀门，检漏，如不漏液，开始实验，从小到大改变流量三次，同时记录转子流量计读数和控制柜上连接孔板流量计的压差计读数。测定完毕，关闭出口阀门，关闭离心泵电动机。３.将Ａ管路卸下，把Ｂ管路安装在主管路的a、b点之间，将测量突然扩大局部和突然缩小局部的四个取压口与U型管压差计连接好(c-c’,d-d’,e-e’,f-f’相连接)。４.打开离心泵电动机，调节出口阀门，检漏，如不漏液，开始实验，将连接管路Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ接口处的管路内的空气排光，改变流量３次，分别记录两个U型管压差计及转子流量计读数。５.关闭出口阀门，关闭离心泵电动机。打开出口阀门，将管内水放掉。[注意事项]：安装过程一定注意人身安全，避免碰伤、擦伤、砸伤；实验结束应检查水、电是否关闭。3、停车时，应先关出口阀，然后拉开电闸。六、数据处理1．孔板流量计校核计算孔板流量计的孔流系数C0，整理出雷诺系数Re与孔流系数C0之间的关系曲线。所需物性数据为：管径：25mm液体水的密度：1000Kg/m3黏度：0.001Pa.s计算过程如下：以第1组数据为例管内平均流速雷诺准数则孔流系数实验测定与数据处理结果列于表1中。表1.孔板流量计的测定数据与处理结果编号水流量Vh（m3/h）水流速u(m/s)孔板前后压降（Kpa）雷诺准数孔流系数C011.10.6226155620.4921.580.89410223500.54632.021.1415285000.57042.551.4421360000.60853.051.7329432500.61963.622.0539512500.634图2.实验测定孔板流量计co与Re的关系七、结果分析与讨论由流量计校核试验可知：孔流系数Co随Re的增大而减小，且减小的越来越慢，最后基本保持不变，由此可以推测由孔流量计测流量时，应尽量在完全湍流区，此时系数Co为常数。八、思考题1.孔流系数Co与Re、Ao/A1、以及取压法有关。2、在曲线的前半部分不一致，标准值随Re的增大而减小，实验数据随Re的增大而增大。相同的是在曲线的后半部分，基本不随Re数变化。这种不一致只能认为是取压方式不同造成的。3、螺纹连接，法兰连接，焊接、热胀接、填料密封挤压等方式。4、截止