流體流動(dòng)阻力的測(cè)定裝置

1、流體流動(dòng)阻力的測(cè)定裝置 “流體流動(dòng)阻力的測(cè)定”是化學(xué)工程領(lǐng)域中最重要的實(shí)驗(yàn)之一，是讓學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)研究方法的理論來具體解決復(fù)雜工程問題的實(shí)例。通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握工程實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)技能。本實(shí)驗(yàn)是是培養(yǎng)學(xué)生掌握流體流動(dòng)過程中阻力損失的測(cè)定方法之良好裝置。 一、測(cè)定裝置 1本裝置采用整體式框架結(jié)構(gòu)，帶有二套獨(dú)立體系的測(cè)定系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊， 2采用精度較高的渦輪流量計(jì)、MMD智能流量?jī)x和壓差計(jì)系統(tǒng)，測(cè)量精度高。 3系統(tǒng)操作穩(wěn)定，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好。 二、測(cè)定功能 1測(cè)定摩擦系數(shù)和雷諾數(shù)的關(guān)系。 2閘閥的阻力系數(shù)和雷諾數(shù)的關(guān)系。 三、基本原理 化工管路由直管部分和管件部分組成。流體在管路中流動(dòng)嗣，由于粘性剪應(yīng)力和

2、渦流的存在，因此不可避免要消耗一定的機(jī)械能。直管部分損失的流體機(jī)械能稱為直管阻力損失（或稱沿程阻力損失）；管件部分損失的稱為局部阻力損失。工程上必須對(duì)這種機(jī)械能的損失作出定量計(jì)算。 分析流體流動(dòng)過程可知它是一個(gè)多參數(shù)過程，h r=f(d、l、u：、)。由因次論的指導(dǎo)，從諸多影響流體流動(dòng)的因素中組合流體流經(jīng)管件時(shí)的阻力損失為如下的函數(shù)關(guān)系式： 即尋找出、就可計(jì)算出流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量損失：式中：入直管摩擦系數(shù) d直管內(nèi)徑m 1直管長(zhǎng)度m 流體流速ms 一 管件的阻力系數(shù) P1直管沿程壓力降Nm。 P2管件局部壓力降Nm2 P1、P2由水銀壓差計(jì)讀出； p=h( Hg一p)g Nrm2流速由渦

3、輪流量計(jì)及MMD智能流量?jī)x算出：u=Vs4d2(m/s)式中：g重力加速度ms2 p流體的密度kgm。Vs平均流量m2s四、實(shí)驗(yàn)裝置與流程 被測(cè)管長(zhǎng)(m) 管徑(公稱直徑) 被測(cè)管件 2 0021 34”閘閥2流程：1)水箱 8)溫度計(jì)2)控制閥 9)泵3)放空閥 lO)渦輪流量計(jì)4)直管阻力測(cè)量U形壓差計(jì) 11)直管段取壓孔5)平衡閥 12)局部阻力測(cè)量U形壓差計(jì)6)放空閥 1 3)閘閥7)排液閥 14)局部阻力取壓孔3裝置：(一)被測(cè)元件(I)鍍鋅水管Dg=34”、2m(2)閘閥Dg=34”(二)測(cè)量?jī)x表：(1)U形壓差計(jì)，指示液(水銀)自備(2)渦輪流量計(jì)LW-15 精度05級(jí) 量程04

4、4Om3h 儀表編號(hào)： 常數(shù)：(3)MM能流量?jī)x(三)循環(huán)水箱(四)循環(huán)水泵(五)儀表箱(1)按鈕開關(guān)(2)交流接觸器(3)鎖定開關(guān) (六)數(shù)顯溫度表五、實(shí)驗(yàn)步驟1水箱充水至80。2儀表調(diào)整、MMD量?jī)x及Lw一15型按說明書調(diào)節(jié)。3打開壓差計(jì)上平衡閭，關(guān)閉各放氣閥。4啟動(dòng)循環(huán)水泵。5排氣：(1)管路排氣。(2)測(cè)壓導(dǎo)管排氣。(3)關(guān)閉平衡閥，緩慢旋動(dòng)壓差計(jì)上放氣閥排除壓差計(jì)中的氣泡，注意：先 排進(jìn)壓管后排低壓管(嚴(yán)防壓差計(jì)中水銀沖走)，排氣完畢。6讀取壓差計(jì)零位讀數(shù)。7開啟調(diào)節(jié)閥至最大，確定流量范圍，確定實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，測(cè)定直管部份和測(cè)定 局部阻力(閘閥全開時(shí))。8測(cè)定讀數(shù)：改變管道中的流量讀出系列 流量：Vs 壓差：P(或P2)9記錄(附表)：編號(hào)： 流量系數(shù)：10實(shí)驗(yàn)裝置恢復(fù)原狀，打開壓差計(jì)上的平衡閥，并清理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。序號(hào)流量直管阻力局部阻力 LS 左讀數(shù) 右讀數(shù) 左讀數(shù) 右讀數(shù) 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)在等溫條件下：雷諾系數(shù): 又: 入=f(Re、d).對(duì)于特定裝置d為常數(shù)，上式可改寫成 入=f(Re)。將所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組在雙對(duì)數(shù)座標(biāo)上。繪制：入Re曲線圖形同理繪制：Re曲線圖形七、注意事項(xiàng)1水泵電機(jī)這三相四線制按裝接電時(shí)，務(wù)必請(qǐng)電工按BA型離心水泵說明 書的要求操作調(diào)試。(若三相四線中有一根黃綠雙