化工原理雷诺试验汇报 篇一:化工原理试验汇报(流体阻力) 摘要: 本试验经过测定流体在不一样管路中流动时的流量qv、测压点之间的压强差ΔP,结合已知的管路的内径、长度等数据,应用机械能守恒式算出不一样管路的λ‐Re改变关系及忽然扩大管的?-Re关系从试验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re增大而减小,而且光滑管的摩擦阻力系数很好地满足Blasuis关系式:??0.3163Re0.25 忽然扩大管的局部阻力系数随Re的改变而改变 一、 目标及任务 ①掌握测定流体流动阻力试验的通常试验方法 ②测定直管的摩擦阻力系数λ及忽然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ ③验证湍流区内摩擦系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度的函数 ④将所得光滑管λ-Re方程和Blasius方程相比较 二、 基础原理 1. 直管摩擦阻力 不可压缩流体,在圆形直管中做稳定流动时,因为黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过忽然扩大、弯头等管件时,因为流体运动的速度和方向忽然改变,产生局部阻力影响流体阻力的原因较多,在工程上通常采取量纲分析方法简化试验,得到在一定条件下含有普遍意义的结果,其方法以下: 流体流动阻力和流体的性质,流体流经处的几何尺寸和流动状态相关,可表示为: △p=?(d,l,u,ρ, μ, ε) 引入下列无量纲数群。
雷诺数 Re?相对粗糙度 管子长径比从而得到 ld du? ?? d ??( du??l ,,) ?dd ?p ?u 2 令???(Re,) d ? ?p ? ? ld ?(Re, ?ud) 2 2 可得到摩擦阻力系数和压头损失之间的关系,这种关系可用试验方法直接测定 hf? ?p ? ?? ld ? u 2 2 式中 hf ——直管阻力,J/kg; ——被测管长,m; d——被测管内径,m; u——平均流速,m/s; ?——摩擦阻力系数 当流体在一管径为d的圆形管中流动时,选择两个截面,用U形压差计测出这两个截面间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力依据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数改变流速科测出不一样Re下的摩擦阻力系数,这么就可得到某一相对粗糙度下的λ-Re关系 (1)湍流区的摩擦阻力系数 l 在湍流区内??f(Re,)对于光滑管,大量试验证实,当Re在3?103~105 d ? 范围内,?和Re的关系式遵照Blasius关系式,即 ??0.3163Re 0.25 对于粗糙管,?和Re的关系均以图来表示。
(2)层流的摩擦阻力系数 ?? 64Re 2. 局部阻力 hf?? u 2 2 式中,ξ为局部阻力系数,其和流体流过管件的集合形状及流体的Re相关,当Re大到一定值后,ξ和Re无关,为定值 三、 装置和步骤 本试验装置图,管道水平安装,试验用水循环使用其中No.1管为层流管,管径Φ(6×1.5)mm,两测压管之间的距离1m;No.2管安装有球阀和截止阀两种管件,管径为Φ(27×3)mm;No.3管为Φ(27×2.75) mm不锈钢管;No.4为Φ(27×2.75) mm镀锌钢管,直管阻力的两测压口间的距离为1.5m;No.5为忽然扩大管,管子由Φ(22×3) mm扩大到Φ(48×3) mm;a1、a2为层流管两端的两测压口;b1、b2为球阀的两测压口;c1、c2表示截止阀的两测压口;d1、d2表示不锈钢管的两测压口;e1、e2表示粗糙管的两测压口;f1、f2表示忽然扩大管的两测压口系统中孔板流量计以测流量 四、 操作关键点 ① 开启离心泵,打开被测管线上的开关阀及面板上和其对应的切换阀 关闭其它开关阀和切换阀,确保测压点一一对应 ② 系统要排净气体使液体连续流动。
设备和测压管线中的气体全部要排净 检验的方法是当流量为零时,观察U形压差计的两液面是否水平 ③ 读取数据时,应注意稳定后再读数测定直管摩擦阻力时,流量由大 到小,充足利用面板量程测取10组数据测定忽然扩大管、球阀和截止阀的局部阻力时,各取3组数据此次试验层流管不做测定 ④ 测完一根管数据后,应将流量调整阀关闭,观察压差计的两液面是否 水平,水平时才能更换另一条管路,不然全部数据无效同时要了解多种阀门的特点,学会使用阀门,注意阀门的切换,同时要关严,预防内漏 五、 数据处理 (1)、原始数据 水温:24.3℃ 密度:1000kg/m3 粘度:μ=1.305?10?3 2、数据处理 1)不锈钢管,镀锌管和层流管的雷诺数和摩擦阻力系数用以下公式计算 雷诺数 Re? du? ?u 2 hf? ?p ? ?? ld ? 2 式中 hf ——直管阻力,J/kg; ——被测管长,m; d——被测管内径,m; u——平均流速,m/s; ?——摩擦阻力系数 2)忽然扩大管的雷诺数及摩擦阻力系数由以下公式计算 l 雷诺数 Re? du? ? 摩擦阻力系数 3、数据处理结果以下表所表示 数据处理示例: 1、 光滑管:T=20.0℃时水的密度??1000Kg/m,粘度??1.005mPa?s 3 以光滑管第4组数据为例: qv=3.11 m3/hΔP=4.63kPa d=21.0 mml=1.50 m篇二:化工原理试验汇报综合经典篇 试验题目:流体流动阻力测定试验 一、 数据统计 1、试验原始数据统计以下表: 离心泵型号:MS60/0.55,额定流量:60L/min, 额定扬程:19.5mN,额定功率:0.55kw 流体温度 2、 依据公式ΔP=ρgR (注:本试验采取倒U型压差计)计算出各管道的压差以下表 绘制粗糙管路的双对数λ-Re曲线以下图示: 依据光滑管试验结果,对照柏拉修斯方程λ=0.3164/(Re0.25),计算其误差,计 的流速u? 2HfdLu 2 V900?d 2 (m/s),雷诺数Re? du? ? 流体阻力H f ? ?P?1000 ? 阻力系数 ?? ξ= 2Δ?'f ?gu2 并以标准单位换算得 光滑管数据处理结果以下表 二、结果分析 (1)光滑管结果分析: 曲线表明,在湍流区内,光滑管阻力系数随雷诺数增大而减小,进入阻力平方区(也称完全湍流区)后,雷诺数对阻力系数的影响却越来越弱,阻力系数基础趋于不变。
按本试验装置判定:该光滑管的阻力系数和雷诺数关系,近似适合柏拉修斯(Blasius)式,即 ?? 0.3164Re 0.25 (5000
化工原理试验思索题 2离心泵特征曲线测定 ⑴ 为何开启离心泵前要向泵内注水?假如注水排气后泵仍开启不起来,你认为可能是什么 答:为了预防打不上水、即气缚现象发生假如注水排完空气后还开启不起来①可能是泵 3 入口处的止逆阀坏了,水从管子又漏回水箱②H?(z2?z1)?2m ?g ⑵ 为何离心泵开启时要关闭出口阀门? p?p1 答:预防电机过载因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N依据离心泵特征曲线,当Q=0时N最小,电动机输出功率也最小,不易被烧坏 ⑸ 为何调整离心泵的出口阀门可调整其流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其它方 法调整泵的流量? 答:调整出口阀门开度,实际上是改变管路特征曲线,改变泵的工作点,能够调整其流量这种方法优点是方便、快捷、流量能够连续改变,缺点是阀门关小时,增大流动阻力,多消耗一部分能量、不很经济也能够改变泵的转速、降低叶轮直径,生产上极少采取还能够用双泵并联操作 四、试验数据统计 泵进出口测压点高度差 进口直径=出口直径d离心泵进出口高度差:Z1-Z2=0.1m 水温t=23.7℃ 直管长L=2m 五:试验数据处理 查表得23.7℃时水的密度为996.6kg/由公式计算出离心泵的压头数据以下: (1)计算压头:以第一组数据为例 后面九组依次根据公式计算。
(2)(2)计算机械效率:以第一组数据为例 后面九组依次根据公式计算 详细数据详见下表: 依据上表数据作出H~Q、N~Q、η~Q的曲线 H?(z1?z2)? (p1?p2) ?g ?0.1? (0.069?0.038)?10 996.6?9.81 6 ?11.04m 离心泵性能曲线 25 压头/ 效率 0.4 20 15 功 率N 0.3 0.2 10 0.1 5篇三:化工原理试验汇报 《实践创新基础》汇报 姓 名:班级学号: 指导老师:日 期:成 绩: 南京工业大学化学工程和工艺专业 试验名称:流体流动阻力测定试验 一、 试验目标 1 测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数λ和雷诺数Re的关系,将测得的λ~Re曲线和由经验公式描出的曲线比较; 2 测定流体在不一样流量流经全开闸阀时的局部阻力系数ξ 3 掌握流体流经直管和阀门时阻力损失的测定方法,经过试验了解流体流动中能量损失的改变规律 4 学会倒U形差压计 1151差压传感器 Pt温度传感器和转子流量计的使用方法 5 观察组成管路的多种管件 阀门,并了解其作用 6 掌握化工原理试验软件库的使用 二、试验装置步骤示意图及试验步骤简述 来自高位水槽的水从进水阀1首先流经光滑管11上游的均压环,均压环分别和光滑管的倒U形压差计和1151压差传感器15的一端相连,光滑管11下游的均压环也分别和倒U形压差计和1151压差传感器的另一端相连。
当球阀3关闭且球阀2开启时,光滑管的水进入粗糙管12,粗糙管上下游的均压环分别同时和粗糙管的倒U形压差计和1151压差传感器的两端相连当球阀5关闭时,从粗糙管下来的水流经铂电阻温度传感器18,然后经流量调整阀6及流量计16后,排入地沟 当球阀2关闭且球阀3打开时,从光滑管来。