文档介绍：流体力学综合实验报告浙江大学化学实验报告课程名称:过程工程原理实验甲实验名称:流体力学综合实验指导教师: 专业班级:姓名:学号: 同组学生: 实验日期:实验地点: Ⅰ流体流动阻力的测定实验目的掌握测定流体流经直管、管件(阀门)时阻力损失的一般实验方法。测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系,验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ξ。识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。试验流程与装置图1流体力学综合实验流程示意图装置结构说明及参数如下:名称类型直管规格管内径/mm直管段长度/mm光滑管不锈钢管光滑直管221000粗糙管镀锌铁管粗糙直管211000局部阻力截止阀截止阀两端直管(光滑管)22680闸阀闸阀两端直管(粗糙管)21660基本原理流量计校核通过计时称重对涡轮流量计读数进行校核。雷诺数求解Re=ρudμ………………………………(1)u=V900πd2………………………………(2)式中:V----流体流量,m3h直管阻力摩擦系数λ的测定流体水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:hf=Δpfρ=λldu22……………………(3)即λ=2dΔpfρlu2……………………………………(4)式中:Δpf----直管长度为l的压降,Pa局部阻力系数ξ的测定阻力系数法:流体通过某一管件(阀门)时的机械能损失可表示为流体在管径内流动时平均动能的某一倍数,即:hf'=Δpf'ρg=ξu22g………………………………(5)即ξ=2Δpf'ρu2………………………………………………(6)式中:Δpf'----局部阻力压力降,Pa局部阻力压力降的测量方法:测量管件及管件两端直管(总长度为l')总的压降为Δp,减去其直管段的压降,该直管段的压降可由直管阻力Δpf(长度为l)实验结果求取,即Δpf'=Δp-l'lΔpf……………………………………(7)实验步骤离心泵灌水,关闭出口阀(23),打开电源,启动水泵电机,待电机转动平稳后,把泵的出口阀(23)缓缓开到最大;对压差传感器进行排气,完成后关闭排气口阀,使压差传感器处于测量状态;开启旁路阀(24),选定自最小到最大若干流量,对流量计做流量校核试验;开启流量调节阀(21),先调至最大流量,然后在最小流量1m3h之间再连续取8组等比数据,每次改变流量,待流量稳定后,,记录压差、流量、温度等数据;实验结束,关闭出口阀(23),停止水泵电机,清理装置。实验数据处理与结果原始数据实验组号温度/℃流量/m3h直管压差/Pa直管和管件压差/’’’’’’’’’’+水质量/kg计算流量m3h相对误差/%,流量计显示的数据与实际测得的流量相对误差很大,故而在整个实验过程中,流量不能小于1m3h,当流量大于1m3h时,相对误差在5%~10%之间,在工业误差允许范围内,但与实际值还是有一定的误差。2)以粗糙管1为例,计算过程如下:查水的物性表可知,℃时,,×10-4Pa∙(2)可得,u=V900πd2==(1)可得,Re=ρudμ=×××10-4=×105根据式(4)得,λ=2dΔpfρlu2=2×××1×=×10-2根据式(7)可得,ξ=2Δpf'ρu2=2×(35860-36960×)×=:实验组号流速m/s密度kg/m3粘度Pa∙×