流体力学综合实验
流体力学综合实验

实验报告课程名称:过程工程原理实验(甲) 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称:流体力学综合实验(一、二) 实验类型:工程实验 同组学生姓名:姿 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得1、流体流动阻力的测定实验1.1 实验目的:1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数 的关系,验证在一般湍流区内λ与 的关系曲线1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ξ1.1.4 识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用 1.2 实验装置与流程: 1.2.1 实验装置:实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计、U 形流量计等所组成。
实验管路部分有两段并联长直管,自上而下分别用于测定粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力Re Re系数。
同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀,用于测定不同种类阀门的局部阻力阻力系数。
水的流量使用涡流流量计或转子流量计测量,管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。
1.2.2 实验装置流程示意图,如图1,箭头所示为实验流程:其中:1——水箱2——离心泵3——涡轮流量计4——温度计5——光滑管实验段6——粗糙管实验段7——截止阀8——闸阀9、10、11、12——压差传感器13——引水漏斗图1 流体力学综合实验装置流程示意图1.3 基本原理:流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成的机械能损失成为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时由于流体运动方向和速度大小的改变所引起的机械能损失成为局部阻力损失。
1.3.1直管阻力摩擦系数λ的测定:由流体力学知识可知,流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:(1) 公式中:fp ∆:流体流经l 米直管的压力将,Pa ;λ:直管阻力摩擦系数,无因次; d :直管内径,m ;f h :单位质量流体流经l 米直管的机械能损失,J/kg ;ρ:流体密度,kg/m 3;l :直管长度,m ;u :流体在管内流动的平均速度,m/s ;由上面的式子可知: (2)雷诺数: Re =Reuρμ式子中:μ:流体粘度,kg/(m ·s)。
流体力学综合实训报告总结

本次流体力学综合实训旨在通过实际操作和理论学习的结合,使我对流体力学的基本原理、基本方法及实验技能有更深入的理解和掌握。
通过实训,我能够提高自己的动手能力、实验技能和综合运用知识解决实际问题的能力。
二、实训内容1. 流体力学基本实验(1)流体流速分布测量实验通过实验,我学习了流速分布的测量方法,掌握了流速分布曲线的绘制技巧。
实验结果表明,流速分布曲线呈现出明显的抛物线形状,符合流体力学的基本理论。
(2)流量测量实验在流量测量实验中,我学习了流量计的使用方法,掌握了不同流量计的优缺点。
通过实验,我了解了流量测量在工程实践中的应用,提高了自己的实际操作能力。
(3)伯努利方程实验通过伯努利方程实验,我加深了对伯努利方程的理解,学会了如何运用伯努利方程解决实际问题。
实验结果表明,伯努利方程在流体力学中具有广泛的应用价值。
2. 流体力学综合实验(1)管道摩擦系数测定实验在管道摩擦系数测定实验中,我学习了管道摩擦系数的测量方法,掌握了不同管道的摩擦系数。
实验结果表明,管道摩擦系数与管道材料、粗糙度等因素有关。
(2)弯管流量测量实验弯管流量测量实验使我了解了弯管对流体流动的影响,学会了如何测量弯管流量。
实验结果表明,弯管流量与弯管角度、管道直径等因素有关。
(3)流体阻力实验流体阻力实验使我掌握了流体阻力系数的测量方法,了解了流体阻力系数与流体特性、管道形状等因素的关系。
实验结果表明,流体阻力系数在工程实践中具有重要的应用价值。
1. 实验技能提高通过本次实训,我掌握了流体力学基本实验和综合实验的操作方法,提高了自己的实验技能。
在实验过程中,我学会了如何使用实验仪器、如何观察实验现象、如何分析实验数据,为今后从事相关领域的工作奠定了基础。
2. 理论知识深化在实训过程中,我结合实验现象对流体力学的基本原理进行了深入思考,使我对流体力学的基本理论有了更深刻的理解。
同时,通过实验数据的分析,我对流体力学的基本方法有了更全面的掌握。
流体学综合实验报告

流体学综合实验报告1. 实验目的本实验通过流体力学实验的综合测试,旨在加深对流体学基本原理的理解,并实践流体力学实验的操作方法和数据分析技巧。
具体目标包括:1. 掌握流速测量的原理和方法;2. 学习压力测量的原理和方法;3. 熟悉状态方程的测量方法;4. 分析流体力学实验数据,得出相应结论。
2. 实验仪器与装置本次实验所使用的仪器与装置主要包括:1. 流量计:用于测量流体的流速;2. 压力计:用于测量流体的压力;3. 热敏电阻温度计:用于测量流体的温度;4. 试验台:用于固定仪器和装置。
3. 实验原理3.1 流速测量流速测量的原理基于流体通过管道的体积流量和截面积之间的关系。
通过测量单位时间内流体通过的体积,可以计算出流体的平均流速。
为了保证测量的准确性,实验中使用了流量计。
流量计根据不同的原理可分为多种类型,包括旋转式流量计、压差式流量计和超声波流量计等。
3.2 压力测量压力测量的原理基于流体对容器内壁面施加的压力与流体深度之间的关系。
通过测量所施加的压力,可以计算出流体的压强。
在实验中,为了方便测量压力,使用了压力计。
压力计主要分为摆盘式压力计和压电式压力计。
通过测量压力计的示数,可以间接地得到流体的压力。
3.3 状态方程的测量流体的状态方程描述了流体的温度、压力和体积之间的关系。
实验中,通过使用热敏电阻温度计测量流体的温度,结合压力计测得的压力和容器的体积,可以得到流体的状态方程。
4. 实验步骤与结果分析4.1 流速测量首先将流量计插入管道中,连接相关的测量仪器。
然后根据实验要求设置合适的流速,记录下每组数据,并计算平均流速。
根据实验数据,在相同的压力下,流速与管道截面积成正比例关系。
4.2 压力测量首先将压力计插入容器中,保证测量仪器的稳定性和准确性。
根据实验要求设置不同的压力值,记录下每组数据,并计算平均压力。
通过实验数据的分析,可以得出流体压力与深度成线性关系的结论。
4.3 状态方程的测量在一定的温度下,根据实验要求改变流体的压力和容器的体积,记录下每组测量数据。
流体力学综合实验实验报告

流体力学综合实验实验报告一、实验目的1. 了解流体力学原理。
2. 学习流体力学实验的方法,掌握实验的技能。
3. 通过实验,明白流体力学中流体的各种属性及其产生的作用。
二、实验原理流体力学综合实验主要通过实验装置与实验方法,研究流体力学的基本原理,掌握压力、压降、流量、冲力等参数的测量方法,以及流体间的力学特性(如阻力、压力损失率、混合性等),量化表征流体运动规律,有助于进一步深入研究流体力学的原理。
三、实验设备流体力学综合实验装置由以下部分组成:1.供水管2.压力表3.流量计4.定压调节装置5.实验室水压测试系统6.实验室水压实验系统四、实验步骤1. 打开供水管,启动实验装置,并记录初始温度和流量。
2. 根据实验要求,调整定压调节装置,使实验装置持续运行。
3. 逐步记录实验装置的运行参数,如流量、压力、温度等。
4. 观察实验装置的运行状态,及时记录实验数据。
5. 根据实验结果,归纳总结实验意义,完成实验报告。
五、实验结果实验中测量的参数如下:1. 流量:1.32mL/min;2. 压力:2.45MPa;3. 温度:18℃。
六、实验分析通过实验,可以看出,流量、压力和温度是流体力学中非常重要的参数,改变这些参数,可以影响流体的运动状态,从而得出实验结论。
根据实验,我们可以得出以下结论:1. 压力的变化可以影响流体的流动状态。
随着压力的增加,流体的物理特性也发生了改变,即流量也相应增大。
2. 温度的变化也会影响流体的流动状态。
随着温度的升高,流量会增加。
七、实验总结本实验通过实验装置,和测量方法,了解流体力学的基本原理,掌握压力、压降、流量、冲力等参数的测量方法,以及流体间的力学特性,我们可以从中得出流体受到压力、温度等影响而发生变化的结论。
流体力学综合实验报告

流体力学综合实验报告流体力学综合实验报告引言:流体力学是研究流体运动规律和流体力学性质的学科,广泛应用于工程领域。
本实验旨在通过一系列实验,深入了解流体的性质和运动规律,加深对流体力学的理论知识的理解和应用。
实验一:流体静力学实验在这个实验中,我们使用了一个容器装满了水,并通过一个小孔使水流出。
通过测量水的高度和流量,我们可以了解到流体静力学的基本原理。
实验结果表明,当小孔的面积增大时,流出的水流量也随之增加,而当容器的高度增加时,流出的水流量也会增加。
实验二:流体动力学实验在这个实验中,我们使用了一台水泵和一段水管,通过改变水泵的转速和水管的直径,我们可以观察到水流的速度和压力的变化。
实验结果表明,当水泵的转速增加时,水流的速度也会增加,而当水管的直径增加时,水流的速度会减小。
同时,我们还发现,水流的速度和压力之间存在一定的关系,即当水流速度增加时,压力会减小。
实验三:流体粘度实验在这个实验中,我们使用了一个粘度计和一种称为甘油的液体。
通过测量液体在粘度计中的流动时间,我们可以计算出液体的粘度。
实验结果表明,甘油的粘度较大,流动时间较长,而水的粘度较小,流动时间较短。
这表明不同液体的粘度是不同的。
实验四:流体流动实验在这个实验中,我们使用了一个流量计和一段水管,通过改变水管的直径和流速,我们可以观察到水流的流量和流速的变化。
实验结果表明,当水管的直径增加时,水流的流量也会增加,而当流速增加时,水流的流量也会增加。
同时,我们还发现,水流的流量和流速之间存在一定的关系,即当流速增加时,流量也会增加。
结论:通过以上实验,我们深入了解了流体的性质和运动规律。
我们发现,流体静力学和动力学的基本原理可以通过实验来验证,并且不同液体的粘度是不同的。
此外,我们还发现,流体的流量和流速之间存在一定的关系。
这些实验结果对于工程领域的流体力学应用具有重要的意义,可以帮助我们更好地理解和应用流体力学的理论知识。
流体综合实验报告分析

一、实验背景流体力学是研究流体运动规律及其与固体壁面相互作用的科学。
随着工业、交通、建筑等领域的发展,流体力学在各个领域的应用越来越广泛。
为了提高学生对流体力学知识的理解和应用能力,我们进行了流体综合实验。
二、实验目的1. 掌握流体力学基本实验方法,提高实验操作技能。
2. 验证流体力学基本理论,加深对流体运动规律的理解。
3. 分析实验数据,提高数据处理和分析能力。
4. 培养团队合作精神和创新意识。
三、实验内容1. 流体静力学实验:通过测量液体静压强,验证不可压缩流体静力学基本方程,掌握用测压管测量液体静水压强的技能。
2. 流体阻力实验:测定流体流经直管、管件和阀门时的阻力损失,验证在一般湍流区内雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。
3. 流体流动阻力测定实验:测定流体流经直管、管件和阀门时的阻力损失,验证在一般湍流区内雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。
四、实验方法与步骤1. 流体静力学实验:使用液式测压计测量液体静压强,记录数据,分析结果。
2. 流体阻力实验:通过测量不同雷诺准数下的流体阻力,绘制雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。
3. 流体流动阻力测定实验:通过测量不同管件和阀门处的阻力损失,分析流体流动阻力的影响因素。
五、实验结果与分析1. 流体静力学实验:实验结果表明,液体静压强与测压管深度成正比,验证了不可压缩流体静力学基本方程。
2. 流体阻力实验:实验结果表明,在一般湍流区内,雷诺准数与直管摩擦系数呈非线性关系,验证了雷诺准数与直管摩擦系数的关系曲线。
3. 流体流动阻力测定实验:实验结果表明,管件和阀门对流体流动阻力有显著影响,其中弯头、三通等管件对阻力的影响较大。
六、讨论与心得1. 通过流体静力学实验,我们深入理解了不可压缩流体静力学基本方程,为后续学习流体动力学奠定了基础。
2. 流体阻力实验和流体流动阻力测定实验使我们认识到,在工程实践中,流体阻力对设备性能和能耗有重要影响。
因此,在设计过程中,应充分考虑流体阻力因素,以提高设备性能和降低能耗。
流体力学综合实验

实验报告课程名称:过程工程原理实验(甲) 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称:流体力学综合实验(一、二) 实验类型:工程实验 同组学生姓名:姿 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得1、流体流动阻力的测定实验1.1 实验目的:1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法 1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数 的关系,验证在一般湍流区内λ与 的关系曲线 1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ξ1.1.4 识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用 1.2 实验装置与流程: 1.2.1 实验装置:实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计、U 形流量计等所组成。
实验管路部分有两段并联长直管,自上而下分别用于测定粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力系数。
同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀,用于测定不同种类阀门的局部阻力阻力系数。
水的流量使用涡流流量计或转子流量计测量,管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。
1.2.2 实验装置流程示意图,如图1,箭头所示为实验流程:其中:1——水箱 2——离心泵 3——涡轮流量计 4——温度计 5——光滑管实验段 6——粗糙管实验段 7——截止阀 8——闸阀 9、10、11、12——压差传感器 13——引水漏斗图 1 流体力学综合实验装置流程示意图Re Re1.3 基本原理:流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成的机械能损失成为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时由于流体运动方向和速度大小的改变所引起的机械能损失成为局部阻力损失。
1.3.1直管阻力摩擦系数λ的测定:由流体力学知识可知,流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:(1) 公式中:fp ∆:流体流经l 米直管的压力将,Pa ;λ:直管阻力摩擦系数,无因次; d :直管内径,m ;fh :单位质量流体流经l 米直管的机械能损失,J/kg ;ρ:流体密度,kg/ ; l :直管长度,m ;u :流体在管内流动的平均速度,m/s ;由上面的式子可知: (2)雷诺数: ρμ式子中:μ:流体粘度,kg/(m ·s)。
流体力学综合实验

1、开启水泵,全开上水阀门使水箱注满水,再调节上水阀门,使水箱水位始终保持不 变,并有少量溢出。
四、实验方法
1、能量方程实验 调节出水阀门至一定开度,测定能量方程实验管的四个断面四组测压管的液柱高
度,并利用计量水箱和秒表测定流量。改变阀门的开度,重复上面方法进行测试。 根据测试数据的计算结果,绘出某一流量下各种水头线(如图 3),并运用能量方
四、实验步骤
1、开启调节阀门,测读测压计水面差; 2、用体积法测量流量,并计算出平均流速;
3、将实验的 hw 与计算得出的 u 值标入对数坐标纸内,绘出 lg hr − lg u 关系曲线;
4、调节阀门逐次由大到小,共测定 10 次。
五、实验数据及曲线绘制
仪器常数:
ρ水 =____________ Kg/cm2 , A =____________ cm2
式中 u――毕托管测点处的点速度; C――毕托管的校正系数
Δh ――毕托管全压水头与静压水头差
u = ϕ 2gΔH
联立上两式可得
Z1 + P1 / pg + a1u12 / 2g = Z2 + P2 / pg + a2u22 / 2g + hw
式中:u――测点处流速,由毕托管测定;
ϕ '' ――测点流速系数;
总水头
压力水头 1.
速度水头
能量水头
2.
总水头
压力水头 速度水头 能量水头 能量方程管断面的中心 线距几厂基准线高 (mm) 能量方程管内径 d(mm)
静水头( mmH2O )
表 2-2
测点号
流速
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
项目 轴心速度 VB(m/s) 平均速度 V(m/s)
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流体力学综合实验1. 阀门如何开关操作?答:有标志时,o-open; s-close; 没有标志时,顺时针为关,逆时针为开。
2.灌泵之后,充水阀门应处于什么状态?答:因为自来水本身具有一定的压力,所以灌泵后若冲水阀门不关,由于有外动力的作用会影响离心泵的特性曲线,因此当离心泵正常操作时冲水阀门应为关闭状态。
3.离心泵应怎样启动和关闭?答:启动:灌泵、关闭冲水阀和出口阀、启动电机。
关闭:关闭出口阀、关闭电源4.实验过程中数据点应如何分配?答:对于摩擦因子随雷诺数的变化曲线测定实验来说,小流量处的数据点应该多取,原因是流量较大时,当处于阻力平方区中,摩擦系数已与雷诺数无关,只是管道粗糙度的函数。
对于离心泵特性曲线测定实验来讲,大流量的数据点应该多取,原因是离心泵的效率曲线中有一个最高效率点,如果大流量实验数据点过少,有可能达不到此设计点。
由于本实验装置是对以上两个实验同时进行测定,所以整个流量范围内数据点越多越好,上行和下行的数据点应该是不同的点,并且在流量量程范围内,数据点最好均匀分布。
5.实验过程中如何合理读数?答:实验过程中,操作参数改变时,各表盘读数不能过快,待各读数稳定后取中间值。
6.完整的泵特性曲线图应包括哪几部分?答:扬程曲线、功率曲线、效率曲线,泵的型号和转速。
7.局部阻力系数如何计算?答:局部阻力包括闸阀和截止阀两个部分,应分别利用理论公式计算各自的平均值。
,8.以水为工作流体所测得的λ-Re 关系能否用于其它类型的牛顿型流体?原因是什么?答:可以,摩擦系数只是雷诺准数和相对粗糙度的函数,不同类型的牛顿型流体雷诺准数和相对粗糙度相同时,摩擦系数也相同。
9.如果要增加雷诺数的范围,可以采取哪些措施?答:因为Re=duρ/μ,所以增加管径、流速、采用密度较大及粘度较小的流体都可以增加雷诺数的范围。
本实验中只能通过增大流速来增加雷诺数的范围。
10.测出的直管摩擦阻力与直管的放置状态有关吗?请说明原因答:无关,原因是直管摩擦阻力是流体流经一定管径的直管时由于流体的内摩擦而产生的阻力,与管长、管径、流速以及摩擦系数有关,而与直管的放置状态无关。
计算公式为:11.测定离心泵的特性曲线并绘出曲线图时为什么要注明转速?答:因为不同转速下离心泵的特性曲线不同,转速和流量、扬程及功率的关系可以用比例定律来描述。
12.随着离心泵流量的增大,进口真空表和出口压力表所指示的数值怎么变化?功率表读数如何变化?答:由柏努利方程可知,进口真空表所指示的数值增大,出口压力表所指示的数值减小,功率表读数增加。
2'2f p u H g g ζρ-∆==⋅1231(''')3ζζζζ=++22f L u H d g λ=⋅⋅管路设计与安装实验1.管线连接顺序是怎样的?答:管线连接顺序为突然缩小→突然扩大顺序。
2.安装管线时不加垫片行不行?上螺丝时注意事项?答:安装管线时两端法兰必须加垫片,否则开泵后漏水。
上螺丝时注意对角逐步拧紧,尽量保证四个螺栓受力均匀,否则易紧偏导致漏水。
3.水泵如何启动?答:关闭出口调节阀门后启动泵,可以:(1)减少离心泵启动电流,保护电机;(2) 防止转子流量计中的转子突然冲到上端,导致流量计损坏或无法正常读数。
4.三通阀门的开关位置?答:水平位置为开,倾斜45度角方位为全关。
5.U管压差计指示剂两液面不平的原因及如何调节?答:U管压差计两侧液柱中有空气或左右两侧压力不等,排除连接管中气泡,开三通阀平衡压力,直至两液面相平。
6.管路局部阻力的表示方法有哪两种?分别是什麽?(柏努利方程在该实验中的应用) 答:局部阻力系数法和当量长度法,公式分别是:或,7.突然缩小和突然扩大管路两U形管指示剂液面哪个高?为什麽?(柏努利方程在该实验中的应用) 答:突然缩小管路,粗管上U形管指示剂液面比细管上U形管指示剂液面低,因根据柏努利方程可知,阻力损失和静压能转化成动能两因素导致粗管上U形管指示剂液面比细管上U形管指示剂液面低。
突然扩大管路,粗管上U形管指示剂液面与细管上U形管指示剂液面高低无法判断,因根据柏努利方程,阻力损失导致压力降低,而动能转化成静压能导致压力升高,两者相对大小取决于阻力损失大小及突然扩大程度。
本实验中,左液面低,右液面高。
8.U形管中等压面在哪里?为什麽?答:U形管中等压面在通过指示剂低液面的水平面处,因符合静止、连续、均一、水平原则。
9.实验中,没开泵前,U管压差计指示剂液面是否应相平?若引压管中有空气,对实验有无影响?为什麽?答:没开泵前,U管压差计指示剂液面在两液面上方压强相等的情况下应相平。
若引压管中有空气,对实验有影响。
因不符合流体均一的原则,则静力学基本方程不适用,得出的实验结果有偏差,必须排净引压管中空气。
10.孔板流量计的测量原理是什麽?它属于哪种类型流量计?在本实验中是否还有其它流量计?它属于哪种类型流量计?答:孔板流量计的测量原理是通过测取突然缩小两端的压强差,根据柏努利方程得出压强差与流速的关系而得到流速的。
它属于变压头恒截面型流量计。
在本实验中还有转子流量计,它属于恒压头变截面型流量计。
11.为什麽水平管线末端要有一向上U形弯?答:形成液封,保证水即使在流速低的时候仍能满管流动,避免半管流动造成压差不稳或波动过大。
传热综合实验1.对锅炉进行加热时应注意什么事项?答:首先启动仪表,观察设定的蒸汽压力数值,该实验的设定值为0.04MPa ;其次,确保蒸汽调节阀与冷凝水回流阀保持开通的状态;最后开启加热电源,进行加热。
2.套管环隙中不凝性气体的存在对传热有何影响?答:由于蒸汽中的不凝性气体能够很大程度上降低传热系数,所以应该在送气之前打开不凝气排放口排净套管中的空气,然后关闭放气阀。
3.开微音气泵前应注意什么问题?答:微音气泵属于正位移泵,开启前应该打开旁路调节阀,这是为了防止出口阀关闭时,泵内压头急剧上升,导致机件损坏,电机超负荷。
4.实验过程中观察到的空气入口温度怎样变化?为什么?答:理想情况下,空气入口温度为室温温度,应该始终保持不变。
但实验中观测到的空气实际入口温度会随着实验的进行而温度升高,这是由于气泵发热导致送气温度升高的缘故。
5.假定空气入口温度不变,随着空气流量增加,出口温度如何变化?答:出口温度变小。
6.转子流量计应该如何读数?答:转子流量计有不同的形状,应该读转子横截面积最大处对应的读数;同时由于受流体流速波动的影响,转子会上下波动,应读平均值;读数时还应该注明实验时温度、被测流体介质以及单位。
7.随着流速变化,转子流量计如何移动?答:根据转子流量计的原理,流速增大时,转子流量计向上移动,反之,向下移动。
8.用转子流量计测量的空气流量数据是否应该校正?为什么?答:转子流量计在出厂时是根据20℃、101kPa 下的空气进行标定的,实验条件与该条件不一致时应该进行校正,校正公式如下:式中:1——表示出厂标定时所用的流体;2——表示实际工作时的流体由于化工原理为工程性实验,而实验条件与出厂标定条件相差不大,所以可以不进行校正。
9.实验时,套管换热器上的压力表读数与蒸汽的温度有什么关系?答:实验时套管换热器上的压力表读数测得的是水蒸汽的表压,水蒸汽绝对压强与对应温度可以查饱和水蒸汽表获得,绝对压强与表压强的关系为:绝对压强=大气压强+表压强,而大气压强可以认为近似等于0.1MPa 。
10.用实验测得的总传热系数近似代表对流传热系数值是否可行?为什么?答:可行。
因为蒸汽冷凝侧的对流传热系数很大,管壁的导热热阻较小,所以总传热热阻主要集中在空气对流传热一侧,所以总传热系数近似等于空气侧的对流传热系数。
螺旋板换热器传热系数测定1. 螺旋板式换热器有何特点?答:本实验采用的是Ⅰ型螺旋板换热器,它是由两块薄金属板焊接在一块分隔挡板上并卷成螺旋形成的,两块薄金属板在器内形成两条螺旋形通道,在顶、底部上分别焊有盖板或封头。
进行换热时,冷、热流体分别进入两条通道,在器内作严格的逆流流动。
21s s V V =螺旋板换热器的优点为:传热系数高,不易堵塞,可精密控制温度,结构紧凑。
缺点是:操作压强和温度不宜太高,不易检修。
该型螺旋板换热器比较适用于两种液体之间的换热。
2. 气泵的流量调节有哪些调节方法?有哪些注意事项?答:本实验所用气泵为正位移泵,不能完全依靠出口阀门调节流量,一般需配合旁路调节。
在本实验中,在气泵的电路上安装了调压装置,在空气缓冲罐上安装了排空阀,这样就可以将三种方式结合共同调节空气的流量。
需要注意的问题是,无论如何不能将气泵的出口管路完全关闭,以免泵内压头急剧上升,导致机件损坏,电机超负荷。
3. 进行流体进出口温度测定时,需要注意哪些问题?答:实验开始时,先打开仪表电源和水加热电源,等到热水温度指示为59~60︒C 左右时,打开水泵,调节水流量至100 L/h ,运行一段时间,使管路系统达到热稳态,然后,打开气泵电源开关,调节仪表柜上的气泵电压调节旋钮、气泵出口调节阀及空气缓冲罐上的排空阀,将空气流量调至某一数值后,稳定一段时间,至温度读数基本不变,记录水与空气的进、出口温度。
4. 计算换热器热负荷时,应选用哪个流体作为衡算对象,为什么?答:应选用空气作为热负荷计算对象,因为水为热流体,其温度较高,水流放出的热量并没有全部被空气吸收,其中一部分热量损失到环境中,成为换热器的热损失Q L 。
从本实验测定的Q 水和Q 空气值比较可以看出,Q 水比Q 空气数值大得多,说明水侧的热损失较大,而且,其随水流量的增大而增大。
5. 如何计算空气的换热速率?答:通过螺旋板换热器间壁的传热速率,即冷空气通过换热器被加热的速率,用下式求得:)(12t t C m Q p a -=式中 m a ─空气的质量流量,kg ⋅s -1;3600/a a a V m ρ⋅=C p ─空气在进、出口平均温度下的比热,J/kg ⋅︒CV a ─空气的体积流量,m 3⋅h -1ρa ─进口温度t 1条件下空气的密度,kg/m 36. 分别固定水或空气的流量,改变另一种流体的流量,测定二者的进、出口温度,这种实验方法是否合理?答:合理,这样做,可以得到总传热系数K 分别与水侧α或空气侧α的关系,验证理论,即K 值接近于数值小的α,总传热速率受热阻最大的传热步骤控制。
7. 实验过程中,水与空气的进口温度为何会改变,对总传热系数的测定有何影响?答:因为水在输送管路中会散失一部分热量,散热速率受管外空气的自然对流传热系数控制,其量随水流速的增大基本不变,于是,单位质量水的散热量随其流量的增加相对减小,水的入口温度随流量的增大而略增;空气在通过气泵时,会吸收气泵产生的一部分热量,而导致其温度升高,因气泵的发热量与压缩比有关,随空气流量的增大压缩比增大,发热量增加,空气的温度升高较大。