流体流动阻力测定实验报告 - 图文 联系客服

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课程名称: 过程工程专业实验 指导老师: 成绩: 实验名称: 流体流动阻力实验 实验类型: 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 一、实验目的和要求

1.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。

2.测定直管摩擦系数 λ 与雷诺准数 Re 的关系,流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数 ,验证在一般湍流区内 λ 与 Re 的关系曲线,考察ζ与Re是否相关。 3.识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用,获得对Re,摩擦系数λ,局部阻力系数ζ的感性认识。 二、实验内容和原理

1流量计校核 通过计时称重对涡轮流量计读数进行校核。 2. Re 数:

二、实验内容和原理(必填)

四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填)

装 订

线

3. 直管阻力摩擦系数 λ 的测定 流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:

4.局部阻力系数ζ的测定

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 l' )总的压降p,

减去其直管段的压降,该直管段的压降可由直管阻力pf(长度 l )实验结果求取。

三、主要仪器设备

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姓名:User 实验名称:流体流动阻力实验_______________________________学号:____________

Figure 1 实

1—水箱 2—离心泵 3、11、12、13、14—压差传感器 4—温度计 5—涡轮流量计16—粗糙管实验段 17—光滑管实验段 18—闸阀 19—截止阀 20—引水漏斗 21、22—调节阀 23—泵出口阀 24—旁路阀(流量校核) a b c de f g h — 取压点

表格 1 表格2,

名称 光滑管 粗糙管 类型 不锈钢管 镀锌铁管 截止阀两端直管(光滑管) 局部阻力 截止阀 闸阀 闸阀两端直管(粗糙管) 22 ab = 680 21 de = 660 直管规格 光滑直管 粗糙直管 管内径 (mm) 21 22 直管段长度 (mm) ef = 1000 bc =1000

四.操作方法和实验步骤

1.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,完成后关闭排气阀门,使压差传感器处于测量状态。 2.开启旁路阀(24),关闭光滑管段阀件,选定最小流量1.00m/h,,记录最大流量,设定大于10个数值上等比的流量观测值。自大至小,改变流量,每次改变流量,待流动达到稳定后,记录压

3

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流体流动阻力实验 姓名:User 实验名称:_______________________________学号:____________ 差、流量、温度等数据。粗糙管段测量同光滑管段测量。 3.实验结束,关闭出口阀(23)。 五、实验数据记录和处理 5.1流量计校核 仪器读数:V1=0.61m3·h-1,空桶质量m0=0.46kg τ=50.00s时,桶的质量m1=10.22kg,水温tr=32.1℃,ρ=995.0kg/m3 实际流速:V2= 偏差 E=(0.71-0.61)/0.61 *100%=16.4% 表格 3 光滑管段实验数据记录 装 订 线No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 V1/m3·h-10.95 1.21 1.44 1.71 2.05 2.26 2.71 3.23 3.74 4.5 5.25 5.39 t1/ 32.1 32 31.9 31.8 31.8 31.7 31.6 31.6 31.6 31.4 31.2 31.1 p11/kpa 0.43 0.66 0.84 1.14 1.55 1.83 2.52 3.34 4.32 6.11 7.99 8.22 p12/kPa(加管件) 9.8 11.6 12.9 14.8 18.2 20.4 26.5 34.6 44.2 60.8 79.5 83.6

表格 4 粗糙管段实验数据记录 V2/m3·h-1 No 0.97 1 1.24 2 1.44 3 1.7 4 2.05 5 2.37 6 2.77 7 3.2 8 3.82 9 4.45 10 5.07 11 实验所用流体为水,ρ

T2/ 30.4 30.3 30.2 30.1 30 29.9 29.8 29.5 29.3 29.2 28.7 P21/kpa 1.44 2.24 3.01 4.09 5.83 7.67 10.395 13.2 19.87 24.93 24.83 P22/kPa(加管件) 1.05 1.73 2.43 3.42 5.03 6.72 9.25 12.5 17.71 24.15 24.94 ,μ的计算参考文献值[1],内插法处理

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姓名:User 实验名称:流体流动阻力实验_______________________________学号:____________

t=20 , ;t=30 , ; t=40 ,

t=28 , ; t=29 , ; t=30 , ; t=31 , t=32 ,

表格 5.光滑管段流动阻力参数计算结果

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

u/m·s-1 0.6942 0.8842 1.0523 1.2496 1.4980 1.6515 1.9803 2.3603 2.7330 3.2883 3.8364 3.9387 ρ/kg·m3

995.0 995.0 995.0 995.1 995.1 995.1 995.1 995.1 995.1 995.2 995.3 995.3 μ/Pa·s 0.000766 0.000768 0.000770 0.000771 0.000771 0.000773 0.000774 0.000774 0.000774 0.000778 0.000781 0.000782 Re 19828.7 25205.1 29934.5 35474.2 42527.6 46788.0 55989.6 66732.9 77269.7 92593.1 107587.3 110232.9 λ 0.03946 0.03733 0.03355 0.03228 0.03054 0.02967 0.02841 0.02651 0.02557 0.02498 0.02400 0.02342 δ

39.65707 28.67032 22.38011 18.05326 15.35699 14.11610 12.70268 11.66286 11.10278 10.52757 10.11264 10.10460

表格 6粗糙管段流动阻力参数计算结果

u/m·s-1 0.7779 0.9945 1.1549 1.3634 1.6441 1.9007 2.2215 2.5664 3.0636 3.5689 4.0661 ρ/kg·m3

995.6 995.6 995.6 995.7 995.7 995.7 995.8 995.8 995.9 995.9 996.0 μ/Pa·s 0.000794 0.000796 0.000797 0.000799 0.000801 0.000802 0.000804 0.000809 0.000813 0.000815 0.000823 Re 20483.1 26130.6 30282.7 35676.9 42934.0 49530.1 57766.5 66310.9 78825.6 91632.9 103289.4 λ 0.10038 0.09555 0.09520 0.09282 0.09098 0.08955 0.08884 0.08453 0.08928 0.08255 0.06333 δ

0.33063 0.51107 0.66783 0.77871 0.87851 0.92170 0.97242 1.15510 0.98338 1.21348 1.03868