化工原理实验阻力实验课件.ppt

化工原理实验阻力实验二一一年五月修订流体阻力与离心泵 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实验一流体阻力实验福州大学化工原理实验室一一 实验目的实验目的二二 实验任务实验任务三三 实验原理实验原理四四 实验流程实验流程五五 操作要点操作要点六六 注意事项注意事项七七 数据处理数据处理八八 报告要求报告要求九九 阀门图片阀门图片二、实验任务二、实验任务任务任务(3):(3):测定管路部件局部阻力损失测定管路部件局部阻力损失 和局部阻和局部阻 力系数力系数 。任务任务(1)(1)：测定光滑管内流体流动的阻力损失测定光滑管内流体流动的阻力损失 、摩擦系数摩擦系数 、并绘制、并绘制 的关系曲线。的关系曲线。任务任务(2):(2):测定粗糙管内流体流动的阻力损失测定粗糙管内流体流动的阻力损失 、摩擦系数摩擦系数 、并绘制、并绘制 的关系曲线。的关系曲线。三、实验原理三、实验原理1 1、管路阻力损失、管路摩擦系数、管路阻力损失、管路摩擦系数测定原理测定原理 流流体体在在流流经经等等径径直直管管时时产产生生的的阻阻力力损损失失，通通常常称称为为摩摩擦擦损损失失。层层流流时时摩摩擦擦阻阻力力损损失失的的计计算算式式是是由由理理论论推导得到的推导得到的，即哈根泊谡叶公式，即哈根泊谡叶公式层流时的摩擦因数为层流时的摩擦因数为 （1）（2）湍流时湍流时,通过因次分析方法可知：直管的摩擦系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，即数是雷诺数和管的相对粗糙度的函数，即 因因此此，相相对对粗粗糙糙度度一一定定，与与Re 有有一一定定的的关关系系。根根据据流流体体力力学学的的基基本本理理论论，摩摩擦擦系系数数与与阻阻力力损损失失之之间间存在如下的关系（范宁公式）：存在如下的关系（范宁公式）：（3）（4）三、实验原理三、实验原理流量计：本实验装置采用流量计：本实验装置采用转子流量计转子流量计测量流量。测量流量。三、实验原理三、实验原理变量是流量变量是流量，改变流量的手段是调节阀门的开度。，改变流量的手段是调节阀门的开度。2 2、局部阻力损失、局部阻力损失 和局部阻力系数和局部阻力系数 的测定的测定三、实验原理三、实验原理四、流体阻力实验流程图四、流体阻力实验流程图这是一张完整这是一张完整的流程图吗？的流程图吗？不同转子流量计的正确读数位置示意图不同转子流量计的正确读数位置示意图读读数数位位置置四、实验流程四、实验流程 仪表面板布置图仪表面板布置图五、操作要点（五、操作要点（1）启动和排气启动和排气打打开开图图中中 的的阀阀门门，其其余余阀阀门门关关闭闭按按电电源源开开关关和和变变频频器器上上的的R RU UN N键键，启启动动离离心心泵泵。打打开开阀阀门门6 6和和8 8，排排气气。五、操作要点（五、操作要点（2）测压管路排气测压管路排气 将将流流量量调调为为零零，关关闭闭阀阀门门3030和和3131，打打开开2727，分分别别缓缓慢慢打打开开2828、2929，将将倒倒U U型型管管内内两两液液面面调调到到管管中中心位置。心位置。关关闭闭阀阀门门2828、2929、2727，打打开开阀阀门门3030、3131，若若此此时时倒倒U U型型压压差差计计两两端端的的液液面面相相平平，则则可可以以开开始始实实验验，若不平则需要重新排气。若不平则需要重新排气。五、操作要点（五、操作要点（3）重新排气方法：重新排气方法：将流量调至较大，片刻后，重复上将流量调至较大，片刻后，重复上一页步骤，直至倒一页步骤，直至倒U U型压差计两端的液面相平。型压差计两端的液面相平。待管路中气泡排净后开始实验：待管路中气泡排净后开始实验：将被测管路的阀门全将被测管路的阀门全部打开，不测管路的阀门关闭。部打开，不测管路的阀门关闭。阀门阀门3030、3131也关闭也关闭。在流量稳定的情况下，测取直管阻力压差。在流量稳定的情况下，测取直管阻力压差。数据顺序数据顺序从从大流量至小流量大流量至小流量，测，测15-2015-20组数据。大流量时的阻力组数据。大流量时的阻力压差值从仪器面板上读取。当流量读数小于压差值从仪器面板上读取。当流量读数小于200L/h200L/h时，时，打开阀门打开阀门3030、3131，用倒，用倒U U型压差计测取压差。型压差计测取压差。五、操作要点（五、操作要点（4）测测完完一一套套管管路路的的数数据据后后，关关闭闭流流量量调调节节阀阀，再再次次检检查查倒倒U U型型压压差差计计的的液液面面是是否否相相平平。然然后后重重复复以以上步骤，测取其他管路的数据。上步骤，测取其他管路的数据。测测量量局局部部阻阻力力系系数数时时，需需测测近近点点压压差差和和远远点点压压差差。局部阻力只在较大流量下测局部阻力只在较大流量下测3 3组数据。组数据。待数据测量完毕，关闭流量调节阀，切断电源。待数据测量完毕，关闭流量调节阀，切断电源。（1 1）启启动动离离心心泵泵以以及及从从光光滑滑管管阻阻力力测测量量过过渡渡到到其其它它测量测量之前之前，都必须检查所有流量调节阀是否关闭。，都必须检查所有流量调节阀是否关闭。（2 2）系统要先）系统要先排净气体排净气体，以使流体能够连续流动。，以使流体能够连续流动。（3 3）利利用用压压力力传传感感器器测测大大流流量量下下P P 时时，应应切切断断空空气气一一水水倒倒U U型型管管的的阀阀门门3030、3131，防防止止形形成成并并联联管管路路而而影响测量数值。影响测量数值。（4 4）在在实实验验过过程程中中每每调调节节一一个个流流量量之之后后应应待待流流量量和和直管压差的直管压差的数据稳定以后数据稳定以后方可记录数据。方可记录数据。六、操作注意事项六、操作注意事项数据处理注意事项数据处理注意事项1 1、对计算示例的要求、对计算示例的要求（1 1）计算示例要注明以什么部件的哪一组数据为例。）计算示例要注明以什么部件的哪一组数据为例。（2 2）光光滑滑管管、粗粗糙糙管管和和球球阀阀每每种种都都要要处处理理其其中中一一组组数数据，其它的计算结果直接填入实验结果表中。据，其它的计算结果直接填入实验结果表中。（3 3）每每一一计计算算过过程程都都应应包包括括：公公式式、数数据据代代入入、答答案案和单位。和单位。（4 4）同同组组同同学学应应取取不不同同组组数数据据进进行行处处理理。否否则则按按计计算算雷同扣分。雷同扣分。数据处理注意事项数据处理注意事项2 2、要采用双对数坐标纸作图、要采用双对数坐标纸作图八、实验报告要求八、实验报告要求总体要求见绪论课第五节：化工原理实验报告的编总体要求见绪论课第五节：化工原理实验报告的编写。写。计算结果应汇总在表中并放在数据处理之后，然后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。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需将光滑管层流的实验结果回归出公式并与 比较。比较。将光滑管湍流的实验结果回归出公式并与将光滑管湍流的实验结果回归出公式并与 比较。比较。九、部分阀门图片九、部分阀门图片截截止止阀阀十、部分阀门图片十、部分阀门图片球球阀阀十、部分阀门图片十、部分阀门图片针针 形形 阀阀十、部分阀门图片十、部分阀门图片闸闸闸闸阀阀