文档介绍：北京化工大学化工原理实验报告实验名称:流体阻力实验班级:化工11姓名:学号:2011011序号:同组人:设备型号:流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第套实验日期:2013-11-4一、实验摘要本实验使用104实验室UPRSⅢ型第7套实验设备,测量了水流经不锈钢管、镀锌管、突扩管、阀门、层流管的阻力损失。确定了摩擦系数和局部阻力系数的变化规律和影响因素。该实验提供了一种测量实际管路阻力系数的方法,其结果可为管路实际应用和工艺设计提供重要的参考。关键词:流量,压降,雷诺数,摩擦系数,局部阻力系数二、实验目的1、测量湍流直管道的阻力,确定摩擦阻力系数。2、测量湍流局部管道的阻力,确定局部阻力系数。3、测量层流直管道的阻力,确定摩擦阻力系数。三、实验原理1、直管道和局部管道阻力损失……(1)其中he=0,z1=z2,所以测出管道上下游截面的静压能、动能,代入方程即可求得阻力。2、根据因次分析法可得:(1)直管道阻力损失……(2)。其中,l为管道长度,d为管道径,u为管平均流速。只要测定l,d,u,和,代入方程即可求得阻力hf。其中,λ的理论值计算方法为:;。对于水平无变径直管道,根据式(1)、(2)可得到摩擦系数的计算方法为。(2)管道局部阻力损失……(3)。其中,ζ为管道局部阻力系数,u为平均流速(突扩管对应细管流速u1)。将ζ和u代入方程即可求得局部阻力hf。其中,ζ的理论值计算方法为:;;。对于水平放置的管件,根据式(1)、(3)可得到局部阻力系数的计算方法为;。四、实验流程和设备流体阻力实验带控制点工艺流程TI01QI02ΔPI0311547689101122131、水箱2、水泵3、涡轮流量计4、主管路切换阀5、层流管6、截止阀7、球阀8、不锈钢管9、镀锌管10、突扩管11、流量调节阀(闸板阀)12、层流调节阀(针阀)13、变频仪TI01—水温度,;;QI02—水流量,-1;ΔPI03—压降,kPa。试验介质:水(循环使用)。研究对象:不锈钢管,l=,d=,ε=;镀锌管,l=,d=,ε=;突扩管,l1=,d1=,l2=,d2=,ε=;截止阀,DN20,d=;球阀,DN20,d=;层流管,l=,d=。仪器仪表:涡轮流量计,L2GY-25型,~-1,;温度计,Pt100,0~200,;压差传感器,WNK3051型,-20~100kPa,,测势能差ΔÞ;显示仪表:AI-708等,,;变频仪:西门子MM420型;天平,;量筒、秒表等;控制系统:控制电柜+电脑+数据采集软件,380VAC+220VAC五、实验操作1、关闭流量调节阀门,按变频器绿色按钮启动泵,再启动软件。2、打开流量调节阀和所有主管路切换阀10s,排净主管路的气体。3、关闭流量调节阀,打开截止阀、球阀中间的两个测压阀,再开压差传感器排气阀门10s,排净引压管路的气体后,关闭截止阀、球阀中间的两个阀门。4、将选定测量管的主管路切换阀打开,关闭其他主管路切换阀。5、只打开测量管的两个测压阀门10s,排净气体后,关闭压差传感器排气阀,记录零点ΔP0。6、全开流量调节阀,通过变频器的向下箭头键(50至10Hz)改变水流量,-1以下通过阀门调节流量,测完一组数据后关闭流量调节阀,10Hz条件下再次检查零点ΔP0。7、层流实验调泵20Hz,关闭11,开12排气,水量=总重-量筒净重,软件每次先点击“开始计时”、“停止计时”,输入水量,再点击“记录数据”,最后改流量,Δt﹤120s,ΔP取平均值。8、实验结束,关闭流量调节阀、主管路和引压管阀门,开压差传感器排气阀门,停泵。注意事项:1、截止阀、闸阀、针阀配备阀手柄,逆时针旋转开启,顺时针旋转关闭。2、球阀配备长条手柄,只能旋转90度,平行于管道开启,垂直于管道关闭。3、闸阀全开或全关后,通常再反向旋转圈。4、切换管路时,先开下一组的主管路切换阀,再关闭本组切换阀。5、每切换一组管路,重复4~5步操作,检查记录零点。6、每做完一个点,都要通过软件点击“查看数据/实验结果”,确定点的取舍和分布等。六、实验数据表格及计算举例1、(湍流)不锈钢管l/md/mε/mm 序号水流量/m3•h-1管路压降/kPa水温度/℃水密度/kg•m-3水粘度103/Pa•s水流速/m•s-