化工基础实验讲义
化工基础实验讲义
实验一压头转换实验一、实验目的1.理解留题流动中各种能量与压头的概念及其相互转换关系，进而掌握柏努利方程；2.观察流速与压头的变化规律二、实验原理1.流体在流动时具有三种机械能，即（1）位能、（2）动能、（3）静压能。
这三种能量可以相互转换。
当管路条件（如位置高低、管径大小）改变时，他们便不断地自行转换。
如果粘度为零的理想流体，因为不存在因摩擦和碰撞而产生的机械能损失，那么同一管路的任何二个截面上尽管三种机械能彼此不一定相等，但是这三种机械能的总和是相等的。
2.对实际流体来说，则因为存在粘度，流动过程中总有一部分机械能因摩擦碰撞而损失，即转化为热能了。
而转化为热能的机械能在管路中是不能恢复的。
这样，对实际流体来说，两个截面上机械能的总和则是不相等的，两者差额就是流体在两个截面之间因摩擦和碰撞转化为热的机械能。
因此在进行机械能的衡算时，就必须讲这部分损失了的机械能加到第二个截面上面。
3.上述几种机械能都可以用测压管中的一段液体柱的高度来表示。
在流体力学中，把表示各种机械能的液体柱高度称为压头。
表示位能的称为位压头（H位）；表示动能的称为动压头（H动）；表示压力能的称为静压头（H静）；表示已损失的机械能称为损失压头（H损）。
4.当测压管上的小孔与水流方向垂直时，测压管的液位高度（从测压孔算起）即为静压头，它反映测压点处液体的静压强大小；测压孔处液体的位压头则有测压孔的几何高度决定。
5.当测压管上的小孔正对水流方向时，测压管内液位将上升，上升的液体高度，即为测压孔处流体动压头。
它反映出该点处流体动能的大小。
这时测压管中液柱高度则为静压头和动压头之和。
6.任何两个截面之间，位压头、动压头和静压头三者总和之差即为损失压头。
它表示流体流经两个截面之间时机械能的损失。
损失压头与流体的动压头、流过的导管长度及管径有关。
其关系如下：动压头越大，通过的管子越长，则压头损失越大，而管径增大则损失压头减小。
三、实验装置实验装置由水槽、管路以及测压管三部分组成（见图1－1）。
化工基础实验培训课件
化工基础实验培训课件一、实验名称：溶液的配制与稀释1. 实验目的：•掌握溶液配制的基本原理和方法；•学会使用试剂的称量和溶解技巧；•熟悉溶液的稀释计算和操作。
2. 实验原理：溶液的配制是将固体试剂或浓溶液溶解于溶剂中，使其达到一定的浓度。
常见的溶液配制方法有： - 固体试剂配制溶液； - 浓溶液的稀释。
2.1 固体试剂配制溶液的步骤：1.称取固体试剂；2.将固体试剂溶解于溶剂中；3.转移溶液至容量瓶，并加溶剂至刻度线。
2.2 溶液的稀释计算公式：稀释前溶液的浓度（C1）与体积（V1），稀释后溶液的浓度（C2）与体积（V2）满足以下关系： > C1V1 = C2V23. 实验设备和试剂：•电子天平•磁力搅拌器•容量瓶•称量瓶•分液漏斗•蒸馏水•硫酸•纯净水4. 实验操作：4.1 固体试剂配制溶液：1.使用电子天平将所需质量的固体试剂称取到称量瓶中；2.磁力搅拌器搅拌试剂与溶剂，直到完全溶解；3.将溶液转移至容量瓶中，用洗涤瓶冲洗残留溶液；4.加溶剂至容量瓶刻度线。
4.2 溶液的稀释操作：1.准备一定体积的浓溶液，称取合适的量，并记录浓度和体积；2.用分液漏斗，依据公式 C1V1 = C2V2，计算所需的稀释体积；3.将浓溶液和稀释液体积混合，搅拌均匀。
5. 实验注意事项：•精确称取固体试剂；•搅拌时适量控制搅拌速度；•防止固体飞溅造成伤害；•避免误差产生，必须准确计算稀释体积。
二、实验名称：酸碱中和滴定实验1. 实验目的：•熟悉酸碱滴定的基本原理和操作方法；•学会使用标准溶液进行滴定分析；•理解滴定过程中的指示剂的选择和反应的化学机理。
2. 实验原理：酸碱中和滴定实验是通过加入酸碱指示剂，在滴定过程中确定反应的终点。
常见的酸碱中和滴定实验有：•强酸与强碱的中和滴定；•强酸与弱碱的中和滴定。
3. 实验设备和试剂：•滴定管•手动滴定器•酸碱指示剂•烧杯•稀硫酸•碳酸钠溶液4. 实验操作：4.1 强酸与强碱的中和滴定：1.使用滴定管吸取一定体积的酸溶液；2.加入适量的酸碱指示剂；3.使用滴定管，一滴一滴地滴加碱溶液，直到颜色变化；4.记录滴定时所使用的碱溶液体积。
化工原理实验讲义(doc 55页)
化工原理实验讲义(doc 55页)化工原理实验讲义化工与环境学院化学工程与控制系化工原理实验室目录第 1 章........................化工基础实验技术41.1温度的测量41.2压力的测量91.3流量的测量13第 2 章.............. 实验数据分布及基本数据处理212.1实验数据的分布212.2实验数据的基本处理222.3实验报告的基本要求23第 3 章........................化工原理基本实验273.1流体流动阻力的测定273.2离心泵特性曲线的测定343.3对流传热系数的测定403.4填料塔压降曲线和吸收系数的测定453.5精馏塔效率的测定543.6干燥速率曲线的测定613.7扩散系数的测定663.8液—液萃取塔的操作72第 4 章............................... 演示实验784.1雷诺实验784.2机械能守恒与转换824.3边界层形成与分离85第 5 章.................... 化工流动过程综合实验87第 1 章化工基础实验技术1.1 温度的测量1.常用的温度计形式（1）膨胀式温度计实用的膨胀式温度计有玻璃管液体温度计，双金属片温度计和压力表式温度计。
（2）玻璃管液体温度计玻璃管液体温度计利用液体的体积与温度之间的关系，用毛细管内液体上升的高度来指示被测温度。
一般测量范围在−100℃~ +600℃。
这种温度计结构简单，使用方便，测量精度较高（0.1~2.5级）。
工作液体多使用汞和酒精，封装时充入惰性气体，以防止液柱断开。
（3）双金属片温度计双金属片温度计制作成表盘指针形式。
双金属片结合成一体，一端固定，另一端自由。
由于不同金属的热膨胀系数的差异而产生弯曲变形，带动指针的位移。
一般测量范围在−80℃~ +600℃。
这种温度计结构简单，使用方便，但测量精度不高（1~2.5级）。
（4）压力表式温度计压力表式温度计的工作原理与机械式压力表相同。
化工基础实验(教案)
化工基础实验(教案)第一章：化工实验基本原理与安全1.1 实验基本原理介绍化工实验的基本原理，包括化学反应、物质分离与纯化、数据分析等。
1.2 实验安全知识讲解化工实验的安全知识，包括个人防护装备的使用、化学品的安全储存与处理、实验室事故应急预案等。
第二章：实验基本操作技术2.1 实验仪器与设备的使用介绍实验室常用的仪器与设备，如显微镜、天平、滴定管等，并讲解其正确使用方法。
2.2 实验基本操作技术讲解实验基本操作技术，包括溶液的配制、滴定、蒸馏、萃取等。
第三章：溶液的配制与分析3.1 溶液的配制介绍溶液的配制方法，包括准确称量、溶解、过滤等步骤。
3.2 溶液的分析讲解溶液的分析方法，包括滴定、光谱分析、色谱分析等。
第四章：化工实验数据处理与分析4.1 实验数据的收集与记录介绍实验数据的收集与记录方法，包括实验现象的观察、数据的准确记录等。
4.2 实验数据的处理与分析讲解实验数据的处理与分析方法，包括误差分析、数据拟合、图表绘制等。
第五章：典型化工实验操作5.1 实验一：酸碱滴定介绍酸碱滴定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.2 实验二：溶液的蒸馏与分馏介绍溶液的蒸馏与分馏的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.3 实验三：萃取与分配系数测定介绍萃取与分配系数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.4 实验四：化学反应速率测定介绍化学反应速率测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
5.5 实验五：物质的溶解度与平衡常数测定介绍物质的溶解度与平衡常数测定的实验目的、原理和方法，并讲解实验步骤与操作技巧。
第六章：实验六：气体的收集与分析6.1 实验目的学习气体的收集方法，理解气体的物理性质，掌握气体的分析技巧。
6.2 实验原理介绍气体的收集方法，如排水法、排空气法等，讲解气体的分析原理，如气相色谱法、红外光谱法等。
6.3 实验步骤与操作技巧详细讲解实验步骤，包括气体的制备、收集、分析等，指导学生掌握操作技巧，注意安全防护。
化工原理实验讲义（应化）
化⼯原理实验讲义（应化）实验⼀雷诺实验⼀、⽬的与要求1、通过实验了解圆管内流体流动情况，建⽴流型概念。
2、通过流量的测定、雷诺数的计算和圆管内流线的特征，判断流体的流动型态，并测定临界雷诺数。
3、测定流体在圆形直管中层流、湍流的速度分布图。
⼆、实验原理流体作稳态流动时，其流动型态基本分为滞流（层流）、湍流两种，这两种流型的过渡状态称为过渡流。
流体流动的型态与流体的密度、粘度及流道的直径有关。
这可⽤雷诺准数来判断，⼀般为：Re≤2000为滞流Re≥4000为湍流2000三、实验主要仪器及主要技术数据实验主要仪器：雷诺仪、秒表、量筒实验主要数据：实验管道有效长度L=600mm外径d =30mm内径d i=26mm四、实验⽅法1、准备⼯作（1）向墨⽔储瓶中加⼊适量的⽤⽔稀释过的墨⽔。
（2）调整墨⽔细管出⼝的位置，使它位于实验管道的中⼼线上。
（3）轻轻打开墨⽔流量调节夹，使墨⽔从墨⽔咀流出，排出墨⽔管内空⽓，关闭调节夹。
2、雷诺实验过程（1）关闭流量出⼝调节阀，打开储⽔槽进⽔阀，使⾃来⽔充满⽔槽，并使槽内溢流堰具有⼀定的溢流量。
（2）轻轻打开管道出⽔阀门，使流体缓慢流过实验管道，排出管内⽓体。
（3）调节储⽔槽下部的出⽔阀开度，调节储⽔槽液位，使其保持恒定。
（4）缓慢地适当打开墨⽔流量调节夹，墨⽔⾃墨⽔咀流出，待墨线稳定后，即可看出当前⽔流量下实验管道中墨⽔的流线。
根据流线判断流型，并⽤秒表、量筒测定流体流量。
（5）适当的增⼤管道出⽔阀开度，通过调节储⽔槽下部的出⽔阀和进⽔阀控制储⽔槽液位，并维持⼀定的⽔槽溢流板溢流量。
适当调整墨⽔流量，使墨线清晰，稳定后，测定较⼤流量下实验管内的流动状况。
如此反复，可测得⼀系列不同流量下的流型，并判断临界流型。
3、速度分布图的测定与上述雷诺数测定相似，通过流量调节及墨线线形的判断，分别判定流型为层流、湍流时对应的管道出⽔阀的开度范围。
⾸先使储⽔槽液位恒定（此时，可通过调节储⽔槽的进⼝阀和出⼝阀使液位稳定），瞬时开关墨⽔流量调节夹，在墨⽔咀出⼝处形成⼀个墨团，观察墨团端⾯特征，打开管道出⽔阀（使出⽔阀开度在所测定流型的开度范围），观察墨团端⾯随流体流动时的变化，记下管道末端墨团端⾯的形态后，通过调节储⽔槽的进⼝阀和出⼝阀调节储槽液位，使其恒定。
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合肥学院化学与材料工程系实验五流体流动阻力测定一、实验目的1．掌握流体流经直管和管阀件时阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。
2．、测定水流过一段粗糙直管、光滑直管的沿程摩擦阻力损失Δp f，确定摩擦阻力系数λ和雷诺准数Re 之间的关系。
将所得的λ~Re方程与公认经验关系比较。
3．测定流体流经闸阀等管件时的局部阻力系数ξ。
4．学会压差计和流量计的使用方法，了解差压变送器、功率传感器的工作原理。
熟悉测定流体流经直管和管件时的阻力损失的实验组织方法及测定摩擦系数的工程意义。
5．观察组成管路的各种管件、阀件，了解其作用。
二、基本原理流体在管内流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地要消耗一定的机械能，这种机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起的局部阻力。
1．沿程阻力流体在水平均匀管道中稳定流动时，阻力损失表现为压力降低。
即影响阻力损失的因素很多，尤其对湍流流体，目前尚不能完全用理论方法求解，必须通过实验研究其规律。
为了减少实验工作量，使实验结果具有普遍意义，必须采用因次分析方法将各变量综合成准数关联式。
根据因次分析，影响阻力损失的因素有，(1)流体性质：密度ρ，粘度μ；(2)管路的几何尺寸：管径d，管长l，管壁粗糙度ε；(3)流动条件：流速μ。
可表示为：组合成如下的无因次式：令则式中，——压降 PaPh——直管阻力损失 J/kg，fρ——流体密度kg/m3λ——直管摩擦系数，无因次l——直管长度 md——直管内径 mu——流体流速，由实验测定 m/sλ——称为直管摩擦系数。
滞流(层流)时，λ＝64／Re；湍流时λ是雷诺准数Re和相对粗糙度的函数，须由实验确定.2．局部阻力局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。
当量长度法流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成的损失，相当于流体流过与其具有相当管径长度的直管阻力损失，这个直管长度称为当量长度，用符号le 表示。
化工原理实验讲义-化工本
化工原理实验讲义-化工本1. 实验目的本实验旨在通过对化工原理的实验操作，在实践中掌握化工原理的基本原理和实验技巧，培养学生的实验能力和综合素质。
2. 实验材料和仪器设备2.1 实验材料•硫酸铜•硝酸银•氢氧化钠•蒸馏水•滤纸2.2 仪器设备•量筒•试管•灯台•滴定管•镊子•烧杯3. 实验原理化工原理是化学工程中的基础课程之一，其实验实践主要涉及以化学反应为基础的物质转化过程。
本实验主要讲解了三个基本实验，包括硫酸铜溶液的制备、硝酸银与盐酸反应以及氢氧化钠的滴定。
3.1 硫酸铜溶液的制备硫酸铜溶液是一种常用的化学试剂，用于常规实验和工业生产中的染料、催化剂等。
制备硫酸铜溶液的原理是将硫酸铜与蒸馏水按一定的配比混合，并进行搅拌，最终得到所需的溶液。
3.2 硝酸银与盐酸反应硝酸银与盐酸反应是一种重要的化学反应，常用于药物合成、污染检测等领域。
此反应的原理是将硝酸银溶液与盐酸按一定的摩尔配比混合，通过氯化银的生成来观察反应的进行。
3.3 氢氧化钠的滴定氢氧化钠的滴定是一种常用的分析方法，可用于测定溶液中的盐酸含量。
滴定的原理是将酸溶液与氢氧化钠的溶液按一定的滴定体积比进行滴定，通过酸碱中和反应的终点变化来确定溶液中酸的浓度。
4. 实验步骤4.1 硫酸铜溶液的制备步骤1.准备所需材料和仪器设备。
2.称取一定质量的硫酸铜固体。
3.将硫酸铜固体倒入量筒中。
4.加入适量蒸馏水，使溶液浓度符合要求。
5.用玻璃棒搅拌溶液，直至硫酸铜溶解完全。
4.2 硝酸银与盐酸反应步骤1.准备所需材料和仪器设备。
2.取一定体积的硝酸银溶液并倒入试管中。
3.加入适量的盐酸溶液，等待反应进行。
4.观察反应的产物，记录颜色和形态的变化。
4.3 氢氧化钠的滴定步骤1.准备所需材料和仪器设备。
2.量取一定体积的盐酸溶液。
3.将盐酸溶液倒入烧杯中。
4.加入几滴酚酞指示剂。
5.取适量氢氧化钠溶液，并用滴定管滴定，直至颜色变化。
5. 实验结果分析通过对以上三个实验的操作和观察，我们可以得到以下实验结果：•硫酸铜溶液制备完全溶解，呈现蓝色。
化工基础实验讲义
《化工基础实验》讲义应用化学教研室编写适用专业化学邯郸学院化学化工与材料学院2015年11月目录实验一伯努利实验 (1)实验二管道流体阻力的测定实验 (5)实验三离心泵特性曲线的测定实验 (12)实验四板框过滤实验 (18)实验五空气-水蒸气套管传热实验 (21)实验六精馏实验 (26)实验一 伯努利实验—、实验目的1.了解流体在管内流动时，静压能、动能、位能之间的转换关系，加深对机械能衡算方程的理解。
2.通过能量之间变化，了解流体在管内流动时其流体阻力的表现形式。
3.直接观测流体经过扩大、收缩管段时，各截面上静压头的变化过程。
二、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水截面。
运用不可压缩流体的定常流动的伯努利（Bernoulli ）方程，可以列出进口附近断面（1）至另一缓变流断面（i ）的伯努利方程：i f i i i h gu p z g u g p z -+++=++122111,2g 2ρρ选好基准面，从断面处设置的静压头测管中读出gρpz +的值；通过测量管路的流量，计算出各断面的平均流速u 和gu 22的值，最后即可得到各断面的总能头g u p z 2g 2++ρ的值。
三、实验装置1.实验设备图（如图1、图2所示）图1 实验测试导管管路图图2 能量转换实验流程示意图2.实验设备主要技术参数表1 设备主要技术参数序号名称规格（尺寸/mm）材料1 离心泵型号WB50/025 不锈钢2 水箱880×370×550 不锈钢3 高位槽445×445×730 有机玻璃四、实验方法及步骤1.将水箱灌入一定量的蒸馏水，关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀，打开循环水阀后启动离心泵。
2.逐步开大离心泵出口上水阀，当高位槽溢流管有液体溢流后，利用流量调节阀调节出水流量。
3.待流体稳定后读取并记录各点的压头数据。
4.逐步关小流量调节阀，重复以上步骤继续测定多组数据。
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图3－1 转子流量计 一定条件下，对于一定的流体，通过转子流量计的体积流量qv与转
子所在位置的高度H成正比： （3－1）
式中： —— 流体的体积流量L/min（实测值） —— 转子所处的高度（格数） —— 常数（即校正系数） 通过实验可作出qv与H的校正曲线供使用，同时可求出校正系数K。 使用转子流量计时应注意以下几点： 1） 流量计应垂直安装； 2） 为防止混入机械杂质，在流量计上游应安装过滤装置； 3） 读取不同形状转子的流量计刻度时，均应以转子最大截 面处作为度数基准。
3、 实验装置
本实验装置如图2－1所示，主要由稳压溢流水槽5、试验导管（内 径24.2mm）6、缓冲水槽5和转子流量计6组成。水由循环水泵供给或直 接由自来水龙头输入稳压溢流水槽，经稳压后流经试验导管、缓冲水槽 及转子流量计，最后流回低位水槽或排入下水道，稳压溢流槽溢流出来 的水也返回低位槽或排入下水道。示踪物由液瓶1经调节夹10、试验导
6. 当进水调节阀半开时，由所测得的实验数据计算截面3和截面 4的压头损失。
实验二 流体流动类型及临界雷诺数的测定
1、 实验目的
1． 观察流体流动过程中不同的流动型态及其变化过程； 2． 测定流动型态变化时的临界雷诺数
2、 实验原理
流体充满导管作稳态流动时基本上有两种明显不同的流动型态：滞 流（也叫层流）和湍流。当流体在管中作滞流流动时，管内的流体各个 质点沿管轴作相互平行而有规则的运动，彼此没有明显的干扰。当流体 作湍流流动时，各个质点紊乱地向各个不同的方向作无规则的运动。
2. 用静力学原理分析截面4和截面3的静压头哪个大？为什么？ 3. 测压孔正对水流方向的测量管，其液位高度H’的物理意义是
什么？ 4. 对同一点测得的H和H’哪个大？为什么？为什么距水槽越
远，（H－H’）的差值越大？这一差值的物理意义又是什 么？ 5. 当进水调节阀全开时，截面1和截面2的静压头哪个大？为什 么？
3. 上述几种机械能都可以用测压管中的一段液体柱的高度来表 示。在流体力学中，把表示各种机械能的液体柱高度称为压 头。表示位能的称为位压头（H位）；表示动能的称为动压头 （H动）；表示压力能的称为静压头（H静）；表示已损失的 机械能称为损失压头（H损）。
4. 当测压管上的小孔与水流方向垂直时，测压管的液位高度 （从测压孔算起）即为静压头，它反映测压点处液体的静压 强大小；测压孔处液体的位压头则有测压孔的几何高度决 定。
涡轮流量计仪表常数：830.54（次/s）
水 温：
涡轮流量计
转子流量计读数
由涡轮流量计频率算出的流 量
(f)
(L/h)
(m3/h)
1 2
3
4 5
6
7 8
9
10 11
12
装置编号：1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
转子流量计量程：0.25-2.5m3/h 管路直径：0.026m
每段管路上设有二支玻璃的测压管，左边一支可测量该截面的静压 头，右边一支测压孔正对水流，可测动压头与静压头之和。
图1－1 压头转换实验装置
4、 实验步骤
1. 将低位槽灌有一定数量的水，关闭离心泵出口调节阀门及实验
测试导管出口调节阀门而后启动离心泵。
2. 逐步开大离心泵出口调节阀当高位槽溢流管有液体溢流后，调
动压头越大，通过的管子越长，则压头损失越大，而管径增大则损失 压头减小。
3、 实验装置
实验装置由水槽、管路以及测压管三部分组成（见图1－1）。 水槽设有进水管与溢流管，用于保持液位恒定。
管路分为四段。由大小不同的两种规格的玻璃管组成，其中A截面 的直径14mm；B截面的直径28mm；C截面、D截面的直径14mm；以D截面中 心线为零基准面（即标尺为256毫米）ZD=153。 A截面和D截面的距离为 103mm。
2、 实验原理
转子流量计的构造如图3－1所示。它是由一根垂直的略显锥形的玻 璃管和转子（或称浮子）组成的。锥形玻璃管截面积由上而下逐渐缩 小，流体由下而上流过。流量与环隙截面积大小成比例。当流体以一定 流量通过环隙，且作用于转子下端与上端的压力差、流体对转子的浮力 和转子的重力三者相平衡时，转子就停留在一定的位置上。流量发生变 化时，转子将移到新的位置，继续维持新的平衡。转子的位置高度反映 流体的流量。
2．当导管出口调节阀开大应检查一下高位槽内的水面是否稳定，当
水面下降时应适当开大泵出口调节阀。
3．导管出口调节阀须缓慢地关小以免造成流量突然下降测压管中的
水溢出管外。
4．注意排除实验导管内的空气泡。
5．离心泵不要空转和出口阀门全关的条件下工作。
六、数据记录
水温：
（1） 压头测量结果
H
位置
项
值 目 次别
节导管出口调节阀为全开位置。
3. 流体稳定后读取A、B、C、D截面静压头和冲压头并记录数据。
4. 关小导管出口调节阀重复步骤。
5. 分析讨论流体流过不同位置处的能量转换关系并得出结果。
6. 关闭离心泵，实验结束。
五、使用设备时应注意的事项：
1．不要将离心泵出口调节阀开得过大以免使水流冲击到高位槽外
面，同时导致高位槽液面不稳定。
4、 实验步骤
⒈ 关闭泵流量调节阀5、6，启动离心泵。 2 测取转子流量计的性能，按流量从小到大的顺序进行实验。在阀 门5全关闭的情况下，用流量调节阀6调节流量，读取涡轮频率数和转子 流量计读数。 3 用温度计读取温度数据。 4 实验结束后，关闭流量调节阀5、6，停泵。
五、操作时应注意的事项
⒈ 阀门5、6在离心泵启动前应关闭，避免由于压力大将转子流量
实验一 压头转换实验
1、 实验目的
1. 理解留题流动中各种能量与压头的概念及其相互转换关系， 进而掌握柏努利方程；
2. 观察流速与压头的变化规律
2、 实验原理
1. 流体在流动时具有三种机械能，即（1）位能、（2）动能、 （3）静压能。这三种能量可以相互转换。当管路条件（如位 置高低、管径大小）改变时，他们便不断地自行转换。如果 粘度为零的理想流体，因为不存在因摩擦和碰撞而产生的机 械能损失，那么同一管路的任何二个截面上尽管三种机械能 彼此不一定相等，但是这三种机械能的总和是相等的。
流体的流动型态不仅与流体的平均流速有关，还与流体的粘度μ、密 度ρ和管径d等因素有关。也就是说流体的流动型态取决于雷诺准数的大 小。
（2－1） 式中： —— 管子内径（m）
—— 流体流速（m/s） —— 流体密度（kg/m3）
—— 流体粘度（Pa• s或kg/m• s） 根据雷诺实验，流体在平直圆管中流动时，当雷诺数小于某一临界 值时为滞流（或层流）；当雷诺数大于某一临界值时为湍流；当雷诺数 介于二者之间时则为不稳定的过渡状态，可能为滞流，也可能为湍流。 对于一定温度下的某种介质在特定的圆管内流动时，流体的粘度 μ、密度ρ和管径d等均为定值，故雷诺数Re仅为流体平均流速u的函数。 流体的流速确定后，雷诺数即可确定。 流体流动型态发生变化时的流速称为临界速度，其对应的雷诺数称 为临界雷诺数。 本实验以水为介质、有色溶液为示踪物，使其以不同的流速通过平 直玻璃管，便可观察到不同的流动型态，同时根据流动型态的变化，可 确定临界速度与临界雷诺准数。
扩散
6、 思考题
3、 影响流体流动型态的因素有哪些？ 4、 为什么说再实验时流速可作为判断流动型态的唯一依据？ 5、 生产中无法通过观察来判断管内流体的流动状态，你可用
什么反复来判断呢？
试验三 流量计的校正
1、 实验目的
1、 了解转子流量计的构造和工作原理； 2、 掌握转子流量计的使用方法和校正方法； 3、 测定流量与转子高度的校正曲线。
测定时选定转子的高度，通过涡轮流量计或文丘里流量计计量水 的流量，可知转子在这一高度上的实际流量。通过多次改变转子的高 度，测定相应高度的实际流量，即可作出转子流量计的校正曲线，求 出校正系数K。
图3－2 流量计实验流程示意图
1-水箱；2-放水阀；3-离心泵；4-排水阀；5-文丘里流量计调节阀；6-转子流量计调节阀； 7-转子流量计；8-文丘里流量计；9-平衡阀；10-压力传感器；11-涡流流量计
计的玻璃管打碎。
⒉ 测量转子流量计性能时，另一支路即文丘里支路调节阀5必须关
闭；同样测量文丘里流量计性能时，转子流量计支路调节阀6必须关
闭。
⒊ 水质要清洁，以免影响涡轮流量计的运行。
5、 实验数据记录和校正曲线
1、 实验记录
工作介质流体温度℃源自实验记录表格装置编号：1
转子流量计量程：0.25-2.5m3/h 管路直径：0.026m
管3……至下水道。
4、 实验步骤
图2－1 雷诺试验装置
1. 雷诺实验的过程 (1) 关闭流量调节阀10、7、9,打开进水阀3,使自来水充满水
槽,并使其有一定的溢流量。 (2) 轻轻打开阀门10,让水缓慢流过实验管道。使红水全部充满
细管道中。 (3) 调节进水阀,维持尽可能小的溢流量。 (4) 缓慢地适当打开红水流量调节夹 ,观察当前水流量下实验管 内水的流动状况。读取流量计的流量并计算出雷诺准数。
1 2 3 4 5
A
正垂 对直
B
正垂 对直
C
正垂 对直
D
正垂 对直
（2） 流速计算
项目 位 置
动压头 ＋静压 头 （m）
静压头 （m）
点A 点B 点C 点D
动压头 （m）
点速度 （m•s-1）
平均流速 （m•s-1）按 所测体积流 量计算
5、 思考题
1. 当进水阀关闭时，各测量管内液位高度H有无变化？这一现 象说明什么？这一高度H的物理意义又是什么？
水 温：
文丘里流量计
转子流量计读数
由转子流量计算出的流量
(f)
(L/h)