浙江大学化工原理实验---流体力学综合实验报告
流体力学实验报告(全)

工程流体力学实验报告实验一流体静力学实验实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或(1.1)式中:z被测点在基准面的相对位置高度;p被测点的静水压强,用相对压强表示,以下同;p0水箱中液面的表面压强;γ液体容重;h被测点的液体深度。
另对装有水油(图1.2及图1.3)U型测管,应用等压面可得油的比重S0有下列关系:(1.2)据此可用仪器(不用另外尺)直接测得S0。
实验分析与讨论1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线?测压管水头指,即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
实验直接观察可知,同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
<0时,试根据记录数据,确定水箱内的真空区域。
2.当PB,相应容器的真空区域包括以下三部分:(1)过测压管2液面作一水平面,由等压面原理知,相对测压管2及水箱内的水体而言,该水平面为等压面,均为大气压强,故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域,均为真空区域。
(2)同理,过箱顶小水杯的液面作一水平面,测压管4中,该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中,自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等,亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。
3.若再备一根直尺,试采用另外最简便的方法测定γ最简单的方法,是用直尺分别测量水箱内通大气情况下,管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0,由式,从而求得γ0。
4.如测压管太细,对测压管液面的读数将有何影响?设被测液体为水,测压管太细,测压管液面因毛细现象而升高,造成测量误差,毛细高度由下式计算式中,为表面张力系数;为液体的容量;d为测压管的内径;h为毛细升高。
常温(t=20℃)的水,=7.28dyn/mm,=0.98dyn/mm。
水与玻璃的浸润角很小,可认为cosθ=1.0。
于是有(h、d单位为mm)一般来说,当玻璃测压管的内径大于10mm时,毛细影响可略而不计。
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。
化工原理含实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解并掌握化工原理中的基本概念和原理。
2. 通过实验验证理论知识,提高实验技能。
3. 熟悉化工原理实验装置的操作方法,培养动手能力。
4. 学会运用实验数据进行分析,提高数据处理能力。
二、实验内容本次实验共分为三个部分:流体流动阻力实验、精馏实验和流化床干燥实验。
1. 流体流动阻力实验实验目的:测定流体在圆直等径管内流动时的摩擦系数与雷诺数Re的关系,将测得的~Re曲线与由经验公式描出的曲线比较;测定流体在不同流量流经全开闸阀时的局部阻力系数。
实验原理:流体在管道内流动时,由于摩擦作用,会产生阻力损失。
阻力损失的大小与流体的雷诺数Re、管道的粗糙度、管道直径等因素有关。
实验中通过测量不同流量下的压差,计算出摩擦系数和局部阻力系数。
实验步骤:1. 将水从高位水槽引入光滑管,调节流量,记录压差。
2. 将水从高位水槽引入粗糙管,调节流量,记录压差。
3. 改变流量,重复步骤1和2,得到一系列数据。
4. 根据数据计算摩擦系数和局部阻力系数。
实验结果与分析:通过实验数据绘制~Re曲线和局部阻力系数曲线,与理论公式进行比较,验证了流体流动阻力实验原理的正确性。
2. 精馏实验实验目的:1. 熟悉精馏的工艺流程,掌握精馏实验的操作方法。
2. 了解板式塔的结构,观察塔板上汽-液接触状况。
3. 测定全回流时的全塔效率及单板效率。
4. 测定部分回流时的全塔效率。
5. 测定全塔的浓度分布。
6. 测定塔釜再沸器的沸腾给热系数。
实验原理:精馏是利用混合物中各组分沸点不同,通过加热使混合物汽化,然后冷凝分离各组分的方法。
精馏塔是精馏操作的核心设备,其结构对精馏效率有很大影响。
实验步骤:1. 将混合物加入精馏塔,开启加热器,调节回流比。
2. 记录塔顶、塔釜及各层塔板的液相和气相温度、压力、流量等数据。
3. 根据数据计算理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标。
4. 绘制浓度分布曲线。
实验结果与分析:通过实验数据,计算出了理论塔板数、全塔效率、单板效率等指标,并与理论值进行了比较。
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。
实验一 流体力学综合实验

实验一 流体力学综合实验流体力学综合实验台为多功能实验装置,其结构示意图如图1所示。
图1 流体力学综合实验台结构示意图1.储水箱2.恒压水箱溢流管3.上水管4.恒压水箱5.墨盒6.实验管段组7.支架8.计量水箱9.回水管10.实验桌利用上述流体力学综合实验台可进行下列实验:I. 雷诺实验;II.能量方程实验;III.阻力损失实验:1.沿程阻力2.局部阻力(含阀门、突扩和突缩);IV.孔板流量计流量系数和文丘里流量计流量系数的测定。
1··I 雷诺实验实验目的1. 观察流体在管道中的流动状态及层流状态下的速度分布。
2. 测定不同流态下的雷诺数,了解流态与雷诺数的关系。
3. 测定下临界雷诺数。
实验原理众所周知,流体在管道中具有不同的流态。
在图2所示的实验装置中,可以看到两种流态的征状。
容器A内装有清水,水从管G送入容器,从侧壁上的玻璃管B及靠近容器顶部的溢流管H流出。
送入的水量应使总有一部分水经过溢流管流出,这样可使容器的液面维持一定。
玻璃管的排水量可用阀C调节。
容器上方有小瓶D,瓶内装入有色液体,有色液体可经过细管E注入玻璃管B内。
图2 雷诺实验装置示意图当玻璃管内的流速较低时,从细管注入的有色液体能成为单独的一股细流前进,同玻璃管内的水不相混杂(见图1a)。
当玻璃管内的流速较高时,从细管注入的那股有色的细流马上消失在水中,同水混杂起来(见图1c)。
前一种情况说明流体流动时,流体的质点成为互不干扰的细流前进,各股细流互相平行,层次分明,流体的这种状态叫层流,或叫滞流。
后一种情况说明流体流动时,出现一种紊乱状态。
流体各质点作不规则的运动,流体内各股细流互相更换位置,流体质点有轴向和横向运动,互相撞击,产生湍动和旋涡,这种流态叫湍流,或称紊流。
这个实验称为雷诺实验。
2··实验证明,除了流速u对流态有影响外,管道直径d、流体密度ρ和粘度μ对流态也产生影响。
若流体处于层流状态时,d、ρ愈大,μ愈小,流态就愈容易从层流转为紊流;相反,d、ρ愈小,μ愈大,流态就愈不易从层流转为紊流。
流体力学综合实验-实验报告材料

实用标准文档实验报告课程名称: 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 实验类型:___ __同组学生姓名: 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Ⅰ、流体流动阻力测定一、实验目的⑴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。
⑵测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re 的关系,验证在一般湍流区内λ与Re 的关系曲线。
⑶测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ξ。
⑷识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。
二、基本原理⑴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:2122ff p p p l u h d λρρ∆-=== ⑴即 22fd p lu λρ∆=⑵Re du ρμ=⑶采用涡轮流量计测流量V2900Vu d π=⑷用压差传感器测量流体流经直管的压力降f p ∆。
根据实验装置结构参数l 、d ,流体温度T (查流体物性ρ、μ),及实验时测定的流量V 、压力降 ΔPf ,求取Re 和λ,再将Re 和λ标绘在双对数坐标图上。
⑵局部阻力系数ζ的测定流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数,这种方法称为阻力倍数法。
即:'2'2ffp u h g gζρ∆== ⑸ 专业: 化学工程与工艺 姓名: 学号:日期:2013/9/29地点:教十1208装订线故'22fpuζρ∆=⑹根据连接管件或阀门两端管径中小管的直径d,流体温度T(查流体物性ρ、μ),及实验时测定的流量V、压力降ΔPf ’,通过式⑸或⑹,求取管件(阀门)的局部阻力系数ζ。
三、实验装置与流程实验装置如下图所示:1、水箱2、离心泵3、压差传感器4、温度计5、涡轮流量计6、流量计7、转子流量计8、转子流量计9、压差传感器 10、压差传感器 11、压差传感器 12、粗糙管实验段 13、光滑管实验段 14、层流管实验段 15、压差传感器 16、压差传感器 17、局部阻力 18、局部阻力图1 实验装置流程图装置参数:名称材质管内径/mm 测量段长度/mm光滑管不锈钢管21 1000粗糙管镀锌铁管22 1000局部阻力闸阀22 640局部阻力截止阀21 620四、实验步骤⑴首先对水泵进行灌水,然后关闭出口阀,打开电源,启动水泵电机,待电机转动平稳后,把泵的出口阀缓缓开到最大。
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。
流体的综合实验报告

一、实验目的1. 了解流体力学的基本概念和基本规律;2. 掌握流体实验的基本方法和实验设备的使用;3. 通过实验验证流体力学的基本定律,提高实验技能和数据分析能力;4. 培养团队协作精神和严谨的实验态度。
二、实验原理1. 流体力学基本定律:质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律;2. 流体流动的基本方程:连续性方程、伯努利方程、动量方程;3. 流体流动的实验研究方法:量纲分析、相似理论、模型实验。
三、实验仪器与设备1. 流体力学实验台:包括管道、阀门、流量计、压力计、水槽等;2. 计算机及数据采集系统:用于实验数据采集、处理和分析;3. 实验器材:测力计、计时器、温度计等。
四、实验内容1. 管道流量实验:测量不同流量下的管道流速、流量和压力损失;2. 伯努利方程实验:验证伯努利方程在流体流动中的应用;3. 动量方程实验:验证动量方程在流体流动中的应用;4. 能量守恒方程实验:验证能量守恒方程在流体流动中的应用;5. 流体阻力实验:测量不同形状、不同尺寸的物体在流体中的阻力系数。
五、实验步骤1. 管道流量实验:(1)开启阀门,调节流量,使管道内流速稳定;(2)使用流量计和压力计测量流量和压力;(3)记录实验数据,进行数据分析。
2. 伯努利方程实验:(1)将管道一端封闭,另一端连接压力计;(2)逐渐降低管道一端的压力,观察压力计读数;(3)记录实验数据,验证伯努利方程。
3. 动量方程实验:(1)使用测力计和计时器测量流体对物体的冲击力;(2)记录实验数据,验证动量方程。
4. 能量守恒方程实验:(1)使用温度计测量流体进入和流出管道的温度;(2)记录实验数据,验证能量守恒方程。
5. 流体阻力实验:(1)将不同形状、不同尺寸的物体放入流体中;(2)使用测力计测量物体在流体中的阻力;(3)记录实验数据,分析阻力系数。
六、实验结果与分析1. 管道流量实验:根据实验数据,绘制流量-流速、流量-压力损失曲线,分析管道流量与流速、压力损失的关系。
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实验报告课程名称:过程工程原理实验(乙) 指导老师:金伟光 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: 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ζ1.1.4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 实验装置介绍: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,自上而下分别为用于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。
水的流量使用涡流流量计测量,管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。
1.2.2 实验装置示意图,箭头所示为实验流程:专业: 姓名: 学号: 日期:2015 地点:教十 1208Re Re其中:1—水箱 2—离心泵 3、10、11、12、13、14—压差传感器 4—温度计 5—涡轮流量计6—孔板(或文丘里)流量计 7、8、9—转子流量计 15—层流管实验段 16—粗糙管实验段17—光滑关实验段 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 d e f g h — 取压点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,错误!未找到引用源。
;λ:直管阻力摩擦系数,无因次; d :直管内径,m ;2ρ2u d l p h f f λ=∆=fh :单位质量流体流经l 米直管的机械能损失,J/K ;ρ:流体密度,kg/错误!未找到引用源。
; 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)式子中:Re :雷诺数,无因次μ:流体粘度,kg/(m*s)。
湍流时λ是Re 和相对粗糙度(ε/ d )的函数,须由实验测定。
由(2)可是,要测定λ,需要确定l 、d ,测定f p ∆、u 、ρ、μ等参数。
其中l 和d 由装置参数表(见下文)给出,ρ、μ通过测定流体温度,查相关手册而得,u 通过测定流体流量,再由管径计算得到。
本装置采用涡流流量计或者转子流量计,那么: 错误!未找到引用源。
v 为流量计测得的流量,错误!未找到引用源。
/h 。
(3)f p ∆可直接从仪表中读出。
根据实验装置结构参数l 、d ,液体温度,以及实验测定的相关参数,求取 和λ,然后将两者在双对数坐标图上绘制成曲线。
1.3.2 局部阻力系数ξ的测定:流体通过某一管件或者阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数,局部阻力的这种算法,叫做阻力系数法。
即:故: (4) (5) 式中:错误!未找到引用源。
:单位流体流经某一管件或者阀门时的机械能损失,J/kg ; ξ:局部阻力系数,无因次;错误!未找到引用源。
:局部阻力压力降,错误!未找到引用源。
;(错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
,即表示流体经过阀门或管件时的静压损失。
) ρ:流体密度,kg/错误!未找到引用源。
;g :重力加速度,9.81m/错误!未找到引用源。
; u :流体在在小截面管内流动的平均速度,m/s ;根据连接管件或阀门两端管径中小管的直径d ,流体温度t ,以及实验测定的相关参数,通过公式(5)求取管件或阀门的局部阻力系数ξ。
1.4 实验步骤:1.4.1 开启仪表柜上的总电源、仪表电源开关。
1.4.2 实验室已经将水泵中灌满水,否则应先将水泵中灌满水,然后进行排气,保证管道内流体流动是连续的,以便准确测量压差。
本装置使用压差变送器测量压差。
2ρlu2fp d ∆=λRe 2ρ2'u p h ff ξ=∆=ρg u 22'f p ∆=ξ1.4.3 实验从做大流量开始做起,最小流量应控制在1.3 错误!未找到引用源。
/h。
由于实验数据处理时使用的是双对数坐标,所以实验时每次流量变化取一递减的等比数列,这样得到的数据点就会均匀分布,时实验结果更具准确性。
流量改变后,要等到流动达到稳定后再读数,实验时同时读取不同流量下的压差、流量和温度等有关参数(温度取实验开始时于实验结束时温度的平均值)。
1.4.4 装置确定时,根据错误!未找到引用源。
和u的实验值,可以计算λ和ξ,在等温条件下,雷诺数错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
,绘制λ~错误!未找到引用源。
曲线(双对数坐标)。
1.4.5 实验结束,抄录好数据后准备做离心泵特性曲线特定的实验。
1.5 数据记录和处理:1.5.1 装置参数:名称管内径(mm)直管测量段长度(mm)局部阻力测量段长度(mm)光滑管21ef=1000de=660粗糙管22bc=1000ab=6801.5.2 数据记录以及数据处理、绘图实验数据记录:粗糙管实验C C)管件两端压差光滑管实验C C数据处理: 计算示例:取粗糙管第5组数据为例:V =2.473/mh 、f p ∆=10.64 kPa 、p ∆∑=9.06 kPa查表有平均温度17.9C 下水的密度33998.2kg / 1.068*10m cP ρμ-≈≈,黏度错误!未找到引用源。
=2.47/(900*π*0.022*0.022)=1.805m/s错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
=0.022*1.805*998.2/(1.068*310-)=37114.72 =2*0.022*10.64*1000/(998.2*1*1.805*1.805)=0.1440=2*(9.06-0.68*10.64)*1000/(998.2*1.805*1.805*9.81)=0.1144 可以得到一系列λ和Re 的值,列于下表中粗糙管2ρlu 2f p d ∆=λρgu 22'fp ∆=ξ光滑管1.6 实验结果与数据分析1.6.1根据光滑管、粗糙管实验结果,在双对数坐标上分别标绘出λ~Re曲线,对照Moody图,估算得到:光滑管:相对粗糙度ε/d=0.0010,绝对粗糙度ε=0.0010*0.021m=0.021mm粗糙管:由于曲线不符合实际情况,未能得出结果。
在下面分析。
1.6.2 光滑管阀门ξ=1.003;粗糙管阀门ξ=0.10441.6.3 按照化工原理相关理论,对于光滑管来说,当流体流过光滑管时,因为管的粗糙峰很小,粗糙峰都处在湍流的层流底层之下,故ε/d对流动阻力不产生任何影响,因此λ只是Re的函数。
然而根据图可以得知,实验所得的结果表明,λ也受到相对粗糙度ε/d的影响,但是相比于粗糙管的曲线可以看出,ε/d对光滑管阻力的影响要比对粗糙管阻力的影响小。
究其原因,可能是因为实验所选用的光滑管本身光滑度就不是很好,在实验过程中由于操作不精细也会引入误差,数据处理时精确度的选择等也会对结果造成影响。
查看图表可知,光滑管的实验结果与理论基本上吻合,偏离不是很大,但是粗糙管曲线的趋势出现明显的误差。
误差分析:理论上讲,流体在粗糙馆内湍流流动时,Re、ε/d 对流动阻力均有影响,且随着Re的增大,ε/d对λ的影响越来越重要,相反,Re的影响却越来越弱。
这是因为,ε/d一定时,Re越大,则暴露在湍流主体区的粗糙峰就越多,ε/d对λ的影响就越大;当Re 增大到一定程度后,几乎所有的粗糙峰都暴露在湍流主体区内,此时流动进入了阻力平方区,该区域的曲线趋近于水平线。
这时粗糙管的摩擦损失错误!未找到引用源。
∝错误!未找到引用源。
而作出的粗糙管曲线,Re很大时,ε/d对流动阻力影响非常大,并不是理论的水平线,原因可能是刚开始实验的点是Re最大的俩点,此时管路由于实验间隔时间较长,管路生锈,内表面粗糙度很高,并不能达到阻力平方区,不能表现为水平线,此时阻力损失大,当继续实验时,由于水的冲刷,有些粗糙点被冲刷掉,进而后面的几点作出的曲线符合理论的曲线状态。
1.7 讨论、心得、思考题1.7.1 过程工程原理实验是工程实验,实验结果受实际复杂情况影响较大。
我认为,误差来源主要有下面几个方面:(1)流体不纯净。
由于实验反复地有人在做,而水泵里面的水却没有及时更换,导致水中杂质很多,影响水的密度和粘度,导致实验结果不准确。
(2)装置中的光滑管和粗糙管实际上不可能做到真正水平,有一定的倾斜角,也会导致实验结果的偏离。
(3)在读取仪表显示器数据时,由于数值不断波动且长时间不能稳定,准确难度增加,导致实验结果产生误差。
(4)实验所用管道内壁经过流体的不断流通可能会被腐蚀或生锈,使管径数值不准确,造成实验误差。
(5)由于实验中流体的流动与管内壁发生摩擦会产生热量,使流体温度升高,改变了流体的密度和粘度,而实验数据处理时是假设实验过程中流体温度恒定,这样也就引入了误差。
1.7.2 思考题:(1)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:需要关闭。
防止排气不充分,影响实验结果。
(2)如何检测管路中的空气已经被排除干净?答:调节阀门,使流体流速为0,如果错误!未找到引用源。
=0,则说明空气已经排尽。
然而事实上,由于实验装置本身误差,即使空气已经排除干净,压差也不一定为0。
而且由于实验室不断有人进行实验,所以本实验过程中并不要求做排气这一过程。
(3)以水作介质所测得的λ-Re 关系能否用于其它流体?答:可以,因为λ-Re 关系于管内介质种类无关,只与管子的相对粗糙度有关。
所以只要相对粗糙度相同,λ-Re 关系就相同。
2、离心泵特性曲线的测定2.1 实验目的:2.2.1了解离心泵结构与特性,熟悉离心泵的用;2.2.2测定离心泵在恒定转速下的操作特性,做出特性曲线;2.2.3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。
2.2 实验装置与流程:2.2.1 实验主要装置:实验对象部分由贮水箱,离心泵,文丘里流量计和压差传感器等组成。