流体阻力与离心泵计算对照表
注册化工工程师必备-化工常用离心泵参数计算表格-带计算公式.docx
化工常用离心泵参数计算表格
泵性能参数
名称取值单位
流量100.00m^3/h
安装高度 S 5.00m
排出高度 D15.00m
效率67.00%
扬程20.97m
入口压力 P241.0004591kPa(绝压 )
入口压力
P3271.397252
绝压kPa()
压差230.40kPa
NPSHa 3.88128866m
有效功率 Ne 5.83kW
轴功率 N8.70kW
物料参数
操作容器内压力
液体密度ρ1020.00kg/m^3
液体黏度μ0.001004Pa*s吸入容器内操作压力
0Mpa(G)饱和蒸汽压 Pv 2.3387Ka(绝压 )T1
液体流速 u0.56588425m/s排出容器内操作压力
0Mpa(G)雷诺数143725.582-T2
管件参数
名称取值单位名称取值单位管内直径 DN250mm绝对粗糙度0.2mm 直管长度 L150.00m直管摩擦因数0.01859257-弯头数目12个弯头局部阻力系数0.75-
截止 (球)阀数目5个截止阀阻力系数 6.4-底阀数目4个底阀局部阻力系数 1.5-
其它管件数目0个局部阻力系数0-
直管阻力损失0.18212929m液柱进出口阻力损失0.02448952m液柱管件阻力损失0.76733835m液柱。
离心泵管道摩擦阻力计算
単位：ｍ 32 0.6 0.6 0.4 1.3 16.5 3.1
40 0.7 0.7 0.5 1.6 18 3.7
50 0.9 0.8 0.6 2 21.3 0.8 5.2
头和阀门折算成的管道长度
配管中附件的数量
配管径（ｍｍ） ９０゜弯头 ９０゜长弯头 三通 变径三通 球阀 蝶阀 旋启阀 25 32 40 50
12.6 c㎡ 7957.7 cm/min 1.33 m/sec
流 量＝
100 (L/min)
配管抵抗：ｈｍ＝ｆ＊Ｌ／Ｄ＊Ｖ＊Ｖ／２／ｇ 计算公式 配管阻力：ｈｍ＝ 7.3 ｍです 配管阻力加系统垂直高度即为系统总扬程
配管附件相当的直管长
配管径（ｍｍ） ９０゜弯头 ９０゜长弯头 三通 变径三通 球阀 蝶阀 旋启阀 25 0.5 0.5 0.3 1 13.7 2.2
管道阻力计算（不包括垂直高度）
离心泵管道摩擦阻力计算公式
計算緒元
ｆ：摩擦損失係数＝ D:配管内径＝ L:管全長＝ 配管相当全長＝ 0.0325 ＝ 40 （mm） 100 （ｍ） 100 （ｍ）
配管中管道相当全长为管道实际长度加上弯头和阀门折算成的管道长 0.02+0.0005/管内径
配管横截面面积 管道流速
125 0 0 0 0 0 0 0
150 0 0 0 0 0 0 0
合計 0 0 0 0 0 0 0 0
100 1.8 1.3 0.9 3.7 36.5 0.9 11.6
125 2.2 1.5 1 4.6 45.6 1 15.2
150 2.7 1.7 1.2 5.5 57.8 1 19.2
65
80
100
125
150
65 0 0 0 0 0 0 0
流体流动阻力及离心泵特性曲线测定
流体流动阻力及离心泵特性曲线测定一．实验目的：1.通过实验学习直管阻力、直管摩擦系数的测定方法，理解并掌握流体流经直管时摩擦系数与雷诺数Re的关系。
2.学习局部阻力、局部阻力系数ζ的测定方法。
3.通过实验理解离心泵的工作原理和操作方法，加深对离心泵性能的了解。
4.掌握管路特性曲线的测量方法。
二．实验原理：1.流体流动阻力流体在管路中流动时，由于内摩擦力和涡流的存在，不可避免的引起能量的损失。
其损失主要有直管阻力损失和局部阻力损失。
（1）直管阻力损失流体在水平等径直管中稳定流动时，其阻力损失为：h f= ΔP f/ρ=(p1-p2)/ρ=λ(L/d)(u2/2) (3-1)λ=2dΔP f/ρLu2 (3-2)式中 h f——单位质量流体流经Lm直管的机械损失，J/kg;流体流经Lm直管的压降，Pa；λ——直管阻力摩擦系数，量纲为1；d——直管内径，m；ρ——流体密度，kg/m3L——直管长度，m；u——流体在管内流动的平均流速，m/s。
层流时，λ=64/Re (3-3)Re=duρ/μ (3-4)式中 Re——雷诺数，量纲为1；μ——流体黏度，Pa*s。
湍流时λ既随雷诺数Re变化，又随相对粗糙度（ε/d）变化，情况比较复杂，需由实验确定。
由式（3-2）可知，欲测定λ，需确定L、d、ρ、μ,并测定ΔP f、u等参数。
L、d为装置参数（表格中给出)，ρ、μ通过测定流体温度，再查相关手册而得，u可通过测定流体流量，再由流量方程计算得到。
采用U形管液柱压差计得：ΔP f=（ρ0-ρ）gR (3-5) 式中 R——柱液高度，m；ρ0——指示液密度，kg/m3根据实验装置结构参数L、d，指示液密度ρ0，流体温度t（用于查取流体物性ρ、μ）及实验时测定的流量Vs、液柱压差计得读数R，再通过（3-5）确定ΔP f、式（3-2)确定Re,用式（3-2）求取λ，再将Re和λ的关系绘制在对数坐标图上，从而揭示出不同流动形态的λ——Re关系。
化工原理实验报告综合经典篇
实验题目：流体流动阻力测定实验一、数据记录1、实验原始数据记录如下表：离心泵型号：MS60/0.55，额定流量：60L/min, 额定扬程：19.5mN，额定功率：0.55kw流体温度2、5 2.4 1.9258 0.00513 41149.8586 2.6487 0.024846 6 2.2 1.7653 0.0061 37720.7038 2.2759 0.029569 7 2 1.6048 0.00593 34291.5489 1.8149 0.028751 8 1.8 1.4443 0.00424 30862.3940 1.5304 0.020508 9 1.6 1.2838 0.00536 27433.2391 1.2164 0.025955 10 1.4 1.12340.005655 24004.08420.94180.0273820.00559绘制粗糙管路的双对数λ-Re 曲线如下图示：根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程λ=0.3164/（Re0.25），计算其误差，计试验次数 阻力系数λ 雷诺数Re 柏拉修斯方程计算结果 误差1 0.016893 57609.8021 0.02042266 0.1728312 0.017215 54009.1895 0.02075485 0.1705553 0.017332 50408.5768 0.02111594 0.179198 4 0.017282 46807.9642 0.0215108 0.196595 0.018107 43207.3516 0.02194558 0.174914 6 0.017612 39606.7389 0.02242819 0.2147387 0.018552 36006.1263 0.02296902 0.1923038 0.019035 32405.5137 0.02358206 0.192819 9 0.019391 28804.901 0.02428678 0.201582 10 0.019954 25204.2884 0.02511122 0.205375 3 的流速2900d Vu π=（m/s ），雷诺数μρdu =Re ，流体阻力ρ1000⨯∆=P Hf，阻力系数22Lu d H f =λ，ξ=gu2f'Δ2ρP ，并以标准单位换算得光滑管数据处理结果如下表二、结果分析（1）光滑管结果分析：曲线表明，在湍流区内，光滑管阻力系数随雷诺数增大而减小，进入阻力平方区（也称完全湍流区）后，雷诺数对阻力系数的影响却越来越弱，阻力系数基本趋于不变。
流体流动阻力及离心泵联合实验
第7章 化工原理实验实验一 流体阻力实验在化工生产中，需要将流体从一台设备输送到另一台设备，从一个位置输送到另一个位置，这就牵涉到流体输送、流体计量、流体输送机械的选择等问题。
因此，为了能更符合现代化工生产的实际情形，培育学生的工程观念，福州大学化工原理实验室与北京化工大学化工原理教研室联合研制了“流体流动阻力及离心泵联合实验”装置。
在该实验装置上可单独进行流体流动阻力和离心泵两个单项实验，也可进行流体流动阻力及离心泵联合实验，而且该联合实验装置增加了泵的串联、并联管路，采用运算机在线数据收集和自动控制系统，集实验、研究为一体，因此可为不同层次的学生开出不同的实验。
学生能够按照教学大纲的要求进行实验，也能够按照自己的兴趣进行其它的实验开发、设计和研究等。
一、实验任务化工管路是由直管和各类管阀件组合组成，流体通过管内流动一定存在阻力。
因此，在进行管路的设计和流体机械的选型中，阻力的大小是一个十分重要的参数。
那么如何测定这些阻力？阻力的转变有何规律？它与哪些因素有关？可否利用实验室设备进行孔板流量计的水力特性研究？可否用间接法肯定管壁的粗糙度？这些都是值得研究与探讨的问题。
请从以下实验项目当选择一项进行实验。
一、不可紧缩流体在圆形管中层流与湍流的沿程损失随Re 转变规律的研究。
二、实测Re ~λ曲线与莫迪图比较，探讨其合理性。
3、局部阻力损失机理及减少局部阻力损失若干问题的探讨。
4、湍流流动的特征及其流动进程阻力的研究。
五、间接法肯定管壁的粗糙度的研究。
六、利用最小二乘法肯定突缩管在不同管径比时局部阻力系数经验公式的方式。
7、利用因次分析法进行孔板流量计水力特性的研究。
二、大体原理不可紧缩流体（如水）在圆形直管中作稳固流动时，由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力。
流体在流过突然扩大和弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然发生转变产生局部阻力。
影响流体阻力的因素有).....(εμρu l d f p =∆，因此在工程研究中，可利用因次分析法简化实验，引入无因次数群：雷诺数 μρdu =Re 相对粗糙度 d ε 管路长径比：d l可导出：2)(Re,2u d d l p ⋅⋅=∆εφρ （1） 流体流动阻力及离心泵联合实验装置如此，可通过实验方式直接测定直管摩擦阻力系数与压头损失之间的关系：22u d l p H f ⋅⋅=∆=λρ [ J/kg ] （2）因此，通过改变流体的流速可测定出不同Re 数下的摩擦阻力系数，即可得出必然相对粗糙度的管子的Re ~λ的关系。
流体流动阻力测定实验指导书
化工原理实验辅助讲义化工原理实验指导书姜少华编五邑大学化工与环境基础实验教学中心2006年9月实验一流体流动阻力的测定一、实验目的1．把握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一样实验方式。
2．测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一样湍流区内λ与Re的关系曲线。
3．测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数。
4．学会无纸记录仪和涡连番量计的利用方式。
5．识辨组成管路的各类管件、阀门，并了解其作用。
二、大体原理流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）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，要损失必然的机械能。
流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。
流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引发的机械能损失称为局部阻力损失。
1．直管阻力摩擦系数λ的测定流体在水平等径直管中稳固流动时，阻力损失为：（1）即，（2）式中：λ —直管阻力摩擦系数，无因次；d —直管内径，m；—流体流经l米直管的压力降，Pa；—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/m3；l —直管长度，m；u —流体在管内流动的平均流速，m/s。
滞流(层流)时，（3）（4）式中：Re —雷诺准数，无因次；μ —流体粘度，kg/(m·s)。
湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度（ε/d）的函数，须由实验确信。
由式（2）可知，欲测定λ，需确信l、d，测定、u、ρ、μ等参数。
l、d为装置参数（装置参数表格中给出），ρ、μ通过测定流体温度，再查有关手册而得，u通过测定流体流量，再由管径计算取得。
例如本装置采纳涡连番量计测流量，V，m3/h。
(5)可用U型管、倒置U型管、测压直管等液柱压差计测定，或采纳差压变送器和二次仪表显示。
（1）当采纳倒置U型管液柱压差计时(6)式中：R－水柱高度，m。
（2）当采纳U型管液柱压差计时(7)式中：R－液柱高度，m；－指示液密度，kg/m3。
对照表之水泵管径流速流量
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式Q ——断面水流量（m3/s）C ——Chezy糙率系数（m1/2/s）A ——断面面积（m2）R ——水力半径（m）S ——水力坡度（m/m）Darcy-Weisbach公式h f——沿程水头损失（mm3/s）f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲）l——管道长度（m）d——管道内径（mm）v ——管道流速（m/s）g ——重力加速度（m/s2）水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用数值做为判别式，目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数，按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1达西公式是管道沿程水力计算基本公式，是一个半理论半经验的计算通式，它适用于流态的不同区间，其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算，克列布鲁克公式考虑的因素多，适用范围广泛，被认为紊流区λ的综合计算公式。
化工原理实验—流体流动阻力测定实验
化工原理实验报告—流体流动阻力测定实验班级： 031112班小组：第六组指导老师：刘慧仙组长：陈名组员：魏建武曹然实验时间： 2013年10月18日目录一、实验内容 (1)二、实验目的 (1)三、实验基本原理 (1)1.直管阻力 (1)2.局部阻力 (3)四、实验设计 (3)1.实验方案 (3)2.测试点及测试方法 (3)原始数据 (3)测试点 (4)测试方法 (4)3.控制点及调节方法 (4)4.实验装置和流程设计 (4)主要设备和部件 (4)实验装置流程图 (4)五、实验操作要点 (5)六、实验数据处理和结果讨论分析 (6)实验数据处理 (6)1.实验数据记录表 (6)2.流体直管阻力测定实验数据整理表 (7)3.流体局部阻力测定实验数据整理表 (8)4.计算示例。
(9)结果讨论分析 (10)七、思考题 (11)实验一流体流动阻力的测定实验一、实验内容1.测定流体在特定材质和的直管中流动时的阻力摩擦系数，并确定和之间的关系。
2.测定流体通过阀门时的局部阻力系数。
二、实验目的1.了解测定流体流动阻力摩擦系数的工程定义，掌握测定流体阻力的实验方法。
2.测定流体流径直管的摩擦阻力和流经管件或局部阻力，确定直管阻力摩擦系数与雷诺数之间的关系。
3.熟悉压差计和流量计的使用方法。
4.认识组成管路系统的各部件、阀门并了解其作用。
三、实验基本原理流体管路是由直管、管件（如三通、肘管、弯头）、阀门等部件组成。
流体在管路中流动时，由于黏性剪应力和涡流的作用，不可避免地要消耗一定的机械能，流体在直管中流动的机械能损失为直管阻力；而流体通过阀门、管件等部件时，因流动方向或流动截面的突然改变导致的机械能损失称为局部阻力。
在化工过程设计中，流体流动阻力的测定或计算，对于确定流体输送所需推动力的大小，例如泵的功率、液位或压差，选择适当的输送条件都有不可或缺的作用。
1.直管阻力流体在水平的均匀管道中稳定流动时，由截面1流动至截面2的阻力损失表现为压力的降低，即①由于流体分子在流动过程中的运动机理十分复杂，影响阻力损失的因素众多，目前尚不能完全用理论方法来解决流体阻力的计算问题，必须通过实验研究掌握其规律。
流体流动阻力测定实验
实验报告项目名称：流体流动阻力测定实验学院：专业年级：学号：姓名：指导老师：实验组员：一、实验目的1、学习管路阻力损失h f和直管摩擦系数的测定方法。
2、掌握不同流量下摩擦系数与雷诺数Re之间的关系及其变化规律。
3、学习压差测量、流量测量的方法。
了解压差传感器和各种流量计的结构、使用方法及性能。
4、掌握对数坐标系的使用方法。
二、实验原理流体在管道内流动时，由于黏性剪应力和涡流的存在，会产生摩擦阻力。
这种阻力包括流体流经直管的沿程阻力以及因流体运动方向改变或管子大小形状改变所引起的局部阻力。
流体在直管内流动阻力的大小与管长、管径、流体流速和管道摩擦系数有关，它们之间存在如下关系：h f = ρfP ∆=22u d l λ （4-1）式中： -f h 直管阻力，J/kg ；-d 直管管径，m ；-∆p 直管阻力引起的压强降，Pa ； -l 直管管长，m ； -u 流速，m / s ； -ρ流体的密度，kg / m 3；-λ摩擦系数。
滞流时，λ=Re 64；湍流时，λ与Re 的关系受管壁相对粗糙度dε⋅的影响，即λ= )(Re,df ε。
当相对粗糙度一定时，λ仅与Re 有关，即λ=(Re)f ，由实验可求得。
由式（4—1），得 λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （4-2） 雷诺数 Re =μρ⋅⋅u d （4-3）式中-μ流体的黏度，Pa*s和流体在管内的流速u，查出流体的物理性质，即可分别计测量直管两端的压力差p算出对应的λ和Re。
三、实验装置1、本实验共有两套装置，实验装置用图4-2所示的实验装置流程图。
每套装置中被测光滑直管段为管内径d=8mm，管长L=1.6m的不锈钢管；被测粗糙直管段为管内径d=10mm，管长L=1.6m的不锈钢管2、流量测量：在图1-2中由大小两个转子流量计测量。
3、直管段压强降的测量：差压变送器或倒置U形管直接测取压差值。
图4-2 流体流动阻力测定实验装置流程图⑴—大流量调节阀；⑵—大流量转子流量计；⑶—光滑管调节阀；⑷—粗糙管调节阀；⑸—光滑管；⑹—粗糙管；⑺—局部阻力阀；⑻—离心泵；⑼—排水阀；⑽倒U管⑾⑾’—近端测压点；⑿⑿’—远端测压点；⒀⒀’—切断阀；⒁⒁’—放空阀；⒂⒂’—光滑管压差；⒃⒃’—粗糙管压差；⒄—数字电压表；⒅—压差变送器四、实验步骤1、检查储水槽内的水位是否符合要求，检查离心泵的所有出口阀门以及真空表、压力表的阀门是否关闭。
离心泵性能综合实验(化工原理实验)
离心泵性能综合实验一、实验目的1、观察离心泵汽蚀、气缚现象，了解汽蚀、气缚现象产生原因及其防止方法；2、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，了解转子流量计的工作原理；3、测定离心泵特性曲线，绘制出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图。
二、实验原理1、气缚现象离心泵靠离心力输送液体。
离心力大小，除与叶轮直径及叶轮旋转速度有关外，还与流体重度有关。
若离心泵启动时，泵壳内存在大量空气，则由于空气的重度远远低于液体的重度，叶轮旋转所造成的离心力也很小，导致泵入口与水池液面间的压差太小，不能把水池内液体抽压到叶轮中心，就会发生离心泵空转却送不出液体的状况，这种现象称“气缚”。
所以，离心泵若安装在液面上方时，启动前必须先使泵体及吸入管路中充满液体(所谓“灌泵”)。
同时，在运转过程中也要防止外界空气大量漏入，以免产生气缚。
2、汽蚀现象离心泵之所以能吸取液体，是由于泵的叶轮旋转时，将液体抛向外沿，而中心形成真空，而贮槽液面上的压力却为大气压，因此，泵就依靠此压差将液体压入泵内，如果输送的是水，并设叶轮进口处为绝对真空，管路阻力为零，液面上为一个标准大气压，那么最大几何吸上高度也不超过10.33米。
图1离心泵吸上真空度参照图1，列0~0，1~1截面间柏努利方程式：0120112s f p p u Z h g g g ρρ-⎛⎫=-++∑ ⎪⎝⎭(1)式中s Z 为几何安装高度。
设：01s p p H gρ-=，s H 为吸上真空高度，则012112o s s f p p u H Z h g gρ--==++∑(2)由此可知，1p 愈小，s H 愈大。
但当1p 低达v p (输送液体的饱和蒸汽压)时，液体就要汽化，就产生汽蚀现象，使泵无法工作，所以对1p 的降低幅度应有限制。
由上式可见，1p 随着泵的几何安装高度s Z 提高而降低，故最终应对泵的几何安装高度加以限制。
在离心泵的铭牌(性能表)上一般都列有允许吸上真空高度s H 允许和汽蚀余量h ∆允许，二者均是对泵的安装高度加以限制，以避免汽蚀现象发生。