[工學(xué)]化工單元操作實訓(xùn)(已修改)
2024-10-30 23:48 本頁面
【正文】 化工原理實訓(xùn) 流動阻力測定實驗 一、實驗?zāi)康? （ 1）掌握直管與閥門阻力損失的測定方法； （ 2）測定摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)、管壁粗糙度之間的關(guān)系； （ 3）測定閥門的阻力系數(shù)與開度之間關(guān)系； （ 4）學(xué)會倒 U形壓差計和轉(zhuǎn)子流量計的使用方法。 二、基本原理 （ 1）直管阻力摩擦系數(shù)測定原理 流體在圓形管內(nèi)作層流流動時 ?=64/Re，湍流流動時 ?與雷諾數(shù)和相對粗糙度有關(guān)，要實驗測定，本實驗要驗證不同管路 ?與雷諾數(shù)之間的關(guān)系。 m gudlgpH ff 22??? ??直管阻力的計算可用范寧公式 實驗是對一定長度 l和管徑 d的水平管路進行測定，在一定流量下，利用 U形壓差計測出對應(yīng)的壓強差，由于管道為水平等徑管，壓強差在數(shù)值上就等于壓強降 ?pf。由 范寧公式就可求得某一雷諾數(shù)下的摩擦系數(shù)值。 本實驗要分別對光滑管和粗糙管進行測定。 （ 2）局部阻力測定原理 局部阻力計算有當(dāng)量長度和阻力系數(shù)兩種方法，當(dāng)量長度和阻力系數(shù)均要進行實驗測定，本實驗僅測定閥門在不同開度的阻力系數(shù)。 局部阻力可由下式進行計算 測定閥門在一定開度下所對應(yīng)的壓強降，由上述公式根據(jù)對應(yīng)的管內(nèi)流速確定阻力系數(shù)。 三、實驗裝置 本裝置由離心泵、各種閥門和管件、轉(zhuǎn)子流量計、 U形管壓差計，不銹鋼光滑管、鍍鋅粗糙管等構(gòu)成。 實驗介質(zhì)為水，水從循環(huán)水箱由離心泵送入實驗裝置，經(jīng)過管道系統(tǒng)后返回循環(huán)水箱。 流量可由轉(zhuǎn)子流量計讀得，壓頭損失可由倒 U壓差計或由 1151壓差傳感器和數(shù)顯表測得。裝置結(jié)構(gòu)尺寸見講義。 gugpH ff 22??? ???m 實驗流程 四、實驗步驟及注意事項 熟悉系統(tǒng)流程 —— 啟動離心泵 —— 管道系統(tǒng)排氣（包括測壓導(dǎo)管排氣） —— 系統(tǒng)流體靜止時，倒 U形壓差計兩臂指示液液位是否相等 —— 打開閥門，調(diào)節(jié)流量為 、…… 3/h（ 8~9點），測定光滑管和粗糙管的阻力（由對應(yīng)的壓差計讀得，單位為 mmH2O），注意調(diào)節(jié)好流量后，要等一段時間再讀數(shù) —— 測定閘閥全開時阻力系數(shù)（流量設(shè)定為 2， 3， 4m3/h，測得 3個阻力，以確定平均阻力系數(shù)） —— 關(guān)閉系統(tǒng)閥門 —— 停泵 —— 關(guān)閉所有儀表電源 —— 記錄下流體的溫度、裝置號。 實驗前要畫好實驗數(shù)據(jù)記錄表。結(jié)束后實驗記錄要交指導(dǎo)老師審閱后，才能離開現(xiàn)場。 9 8 7 6 5 4 3 2 1 閘閥阻力 mmH2O 粗糙管阻力 mmH2O 光滑管阻力 mmH2O 流量 m3/h 序號 實驗數(shù)據(jù)記錄表 五、實驗報告編寫 （一）實驗?zāi)康? （二）實驗原理 （三）實驗裝置 （四）實驗數(shù)據(jù)記錄表 （五）實驗數(shù)據(jù)處理 （六）思考題 實驗數(shù)據(jù)處理 22ludgH f??直管阻力實驗數(shù)據(jù)處理： 根據(jù)流量、管徑確定流速，根據(jù)管長、該流量下所對應(yīng)的直管阻力（ mH2O）代入下式，確定摩擦系數(shù) ?。 根據(jù)流體溫度，查取流體的密度、黏度，計算該流量下的流動雷諾數(shù) Re。 計算光滑管、粗糙管每一個流量下的摩擦系數(shù) ?和雷諾數(shù) Re ，將處理結(jié)果列入計算結(jié)果表中（表的格式見書）。 注意： 在實驗報告中僅寫出一組實驗數(shù)據(jù)的計算過程，其他只要在計算結(jié)果表中表達出來即可。 將計算結(jié)果 在 ? ~Re圖上標(biāo)點 ，并連成曲線。 8 9 7 6 5 4 3 2 1 ? Re ? Re 閘閥阻 力系數(shù) 粗糙管 光滑管 流量 m3/h 序號 數(shù)據(jù)處理結(jié)果表 log（ Re） log（?） 光滑管 粗糙管 全開閘閥阻力系數(shù)實驗數(shù)據(jù)處理： 根據(jù)流量、管徑確定流速，根據(jù)該流量下所對應(yīng)的閘閥阻力（ mH2O
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