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 UPRSQ型-第 套
实验日期： 2013-11-4
一、实验摘要
本实验使用104实验室UPRSE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
p u2 p u2
1、 直管道和局部管道阻力损失hf (gZi — 成(gZ2 — ~2^) he ⑴
其中he=0,Zl=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：
III2
(1)直管道阻力损失hf t(2)0其中，I为管道长度，d为管道径,
u为管平均流速。只要测定I, d, u,和，代入方程即可求得阻力hf。
t-l-r 、、人/土、- 64
八中，入的理化值计计万法为：湍流福025 ；层流^e0
对丁水平无变径直管道，根据式（1）、（2）可得到摩擦系数的计算方法 2d（Pl P2）
刃测量 厂o
l u2 _ , u2
（2）管道局部阻力损失博m（3）。其中，，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，和u代入方程即可求得局部阻 力hfo
其中，〔的理论值计算万法为：突扩管（1 A1）2 ;截止阀常数；球阀常数°
对丁水平放置的管件，根据式（1）、（3）可得到局部阻力系数的计算方
口项 2（p2 Pj
法为阀门 2P1 P2）； 突扩管1- 2 。
u2 uf
四、实验流程和设备
1、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 一水温度,oC； ； QI02 一水流量，-1； △ PI03 一压降，kPa。
试验介质：水（循环使用）。
研究对象：不锈钢管，l= , d=, =;
镀锌管,l= , d= , e=;
突扩管,l1=,d1=,l2=,d2=, e=;
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，~10 m%",；
温度计，Pt100 , 0~200 °C,精度等级 ；
压差传感器， WNK3051型，-20~100kPa，,测势能差AT;
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^?。。
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，
直管16 -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）0。
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，At v 120s, AP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