流体力学综合实验-实验报告.doc

流体力学综合实验-实验报告.doc专业： 化学工程与工艺
实验报告
姓名：
学号：
日期： 2013/9/29
课程名称：
过程工程原理实验
指导老师：
成绩： _________________
实验名称：
流体力学综合实验
实验类
雷诺准数 Re
截止阀压差
局部阻力系
u(m/s)
（ kPa)
系数λ
（kPa）
数ξ
1
2
3
4
5
6
7
8
平均局部阻力系数

ξ =*
⑵粗糙管
序号

流量
V/(m3/h)

平均流速
u(m/s)

直管压差
（kPa)

直管阻力摩擦系
数λ

雷诺准数
Re

截止阀压差
（ kPa）

局部阻力系
数ξ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
平均局部阻力系数 ξ =*
作λ～ Re 曲线：
对照化工原理教材上有关曲线图， 可估算出粗糙管的相对粗糙度为， 则绝对粗糙度为 *10 -4 （。 *=*10^-4 ）
同理，光滑管的相对粗糙度为，则其绝对粗糙度为 *10 -4 。
从实验结果可以看到，粗糙管的相对粗糙度要大于光滑管的相对粗糙度；同时根据闸阀和球阀全开时
的局部阻力系数ζ，可以看到球阀的局部阻力系数远远大于闸阀的局部阻力系数，这是由于它们的结构造
成的。
六、思考题
⑴在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的出口阀为什么
答：对装置做排气工作时，先要打开出口阀，使流体流动稳定后，再关闭流程尾部的出口阀，这样可
使管中有较大压力使得气体排出。
⑵如何检测管路中的空气已经被排除干净
答：先检查连接软管以及传感器的出口管中有没有气泡。如果没有了，关闭流量调节阀，看压差计的
读数是否为零，如果为零，则说明气体已经排空。
⑶以水作介质所测得的 λ~Re 关系能否适用于其他流体如何应用
答：能适用于其他流体。通过密度和黏度换算。
⑷在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的 λ~Re 数据能否关联在同一条曲线上
答：不同设备上，不同的水温下测定的λ ~Re数据能关联在同一曲线上。
Ⅱ、离心泵特性曲线测定
一、实验目的
⑴了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用；
⑵测定离心泵在恒定转速下的操作特性，做出特性曲线；
⑶了解差压变送器、涡轮流量计等仪器仪表的工作原理和使用方法。
二、基本原理
离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程 H、轴
功率 N 及效率 η 与泵流量 Q之前的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内流动
复杂，不能使用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。
⑴扬程 H 的测定与计算
取离心泵进口真空表和出口压力表处为 1、 2 两截面，列机械能衡算方程：
p1
u12
p2
u22
z1
H z2
g
⑴
g
2 g
2g
若泵进出口速度相差不大，则速度平方差可忽略，则有
p2 p1
H ( z2 z1)
g
H0 H1(表值) H2 ⑵
式中： ，表示泵出口和进口间的位差， m；
ρ——流体密度， kg/m3；
g——重力加速度， m/s2；
p 1、 p2——分别为泵进、出口的真空度和表压， m；
H 1、 H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头， m；
u 1、 u2——分别为泵进、出口的流速， m/s；
z 1、 z2——分别为真空表、压力表的安装高度， m。
由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。