化工原理实验思考题 1流体流动阻力测定

        1流体流动阻力测定

（1）启动离心泵前，为什么必须关闭泵的出口阀门？<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

答：由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。

（2）作离心泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生，而阻力实验对泵灌水却无要求，为什么？

 答：阻力实验水箱中的水位远高于离心泵，由于静压强较大使水泵泵体始终充满水，所以不需要灌水。

（3）流量为零时，U形管两支管液位水平吗？为什么？

 答：水平，当u=0时 柏努利方程就变成流体静力学基本方程：

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（4）怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？

 答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U形管顶部的阀门，利用空气压强使U形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。

（5）为什么本实验数据须在双对数坐标纸上标绘？

 答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。

（6）你在本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法？它们各有什么特点？

 答：测流量用转子流量计、测压强用U形管压差计，差压变送器。转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。U形管压差计结构简单，使用方便、经济。差压变送器，将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由已知的压差~电流回归式算出相应的压差，可测大流量下的压强差。

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                          流体流动阻力系数的测定实验报告

一、实验目的：

1、  掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

2、  测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。

3、  验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺系数Re和相对粗糙度的函数。

4、  将所得光滑管的λ—Re方程与Blasius方程相比较。

二、实验器材：

         流体阻力实验装置一套

三、实验原理：

1、  直管摩擦阻力

不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大、弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部阻力。影响流体阻力的因素较多，在工程上通常采用量纲分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下。

流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关，可表示为

△P=f (d, l, u,ρ,μ,ε)

                 引入下列无量纲数群。

                                    雷诺数  Re=duρ/μ

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实验一流体流动阻力的测定

摘要：通过实验测定流体在光滑管、粗糙管、层流管中流动时，借助于伯努利方程计算摩擦阻力系数和雷诺数之间的关系，并与理论值相比较。同时以实验手段计算突然扩大处的局部阻力，并对以上数据加以分析，得出结论。

一、目的及任务

1.掌握测定流体流动阻力的实验的一般实验方法。

2.测定直管的摩擦阻力系数及突然扩大管和阀门的局部阻力系数。

3.测定层流管的摩擦阻力。

4.验证湍流区内摩擦阻力系数与雷诺数Re和相对粗糙度的函数。

5.将所得的光滑管的-Re方程与Blasius方程相比较。

二、基本原理                                                             

1.直管摩擦阻力

   不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在突然扩大、弯头等管件时，由于流体运动速度和方向的突然变化，产生局部阻力。影响流体阻力的因素较多，在工程上采用量纲分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下。

   流体流动阻力与流体的性质，流体流经处几何尺寸以及流动状态有光，可表示为

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实验名称：液体流动阻力的测定实验  

一、    实验目的

① 掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

② 测定直管摩擦阻力系数及突然扩大管和阀门的局部阻力系数

③ 验证湍流区摩擦阻力系数为雷诺数和相对粗糙度的函数。

④ 将所得光滑管的方程和Blasius方程相比较。

二、    实验器材

流体流动阻力实验装置

三、    实验原理

1、直管摩擦阻力

     不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，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、弯头等官件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部阻力。影响流体阻力的因素较多，在工程上通过采用量纲分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下。

流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关，可表示为

引入下列无量纲数群。

雷诺数 

相对粗糙度 

管子长径比 

从而得到

令

可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系，这种关系可用实验方法直接测定。

式中  ——直管阻力，J/kg；

      ——被测管长，m；

——被测管内径，m ；

——平均流速，m / s；

——摩擦阻力系数。

当流体在一管径外的圆形管中流动时，选取两个截面，用U形压差计测出这两个截面的静压强差，即为流体流过两截面的流动阻力。根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式，即可求出摩擦阻力系数。改变流速可测不同Re下的摩擦阻力系数，这样就可得出某一相对粗糙度下管子的关系。

（1）    湍流区的摩擦阻力系数

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实验一  流体流动阻力的测定

   

一、实验目的

1. 学习液压计及流量计的使用方法；

2.      识别管路中的各个管件、阀门并了解其作用；

3.      测定流体流经直管时的摩擦系数与雷诺数的关系；

4.      测定90^。标准弯头的局部阻力系数。

二、实验原理

1. 摩擦系数的测定方法

直管的摩擦系数是雷诺数和管的相对粗糙度（ε/d）的函数，即λ=Ф(Re, ε/d),因此，在相对粗糙度一定的情况下，λ与Re存在一定的关系。根据流体力学的基本理论，摩擦系数与阻力损失之间存在以下关系：

                              (1-1)

 式中：h_{f ¯¯¯¯}阻力损失，J/N;

L—管段长度，m;

d—管径，m;

u—流速，m/s;

λ—摩擦系数;

g—重力加速度，m/s²。

流体在水平均匀直管中作稳态流动时，由截面1流动到截面2时的阻力损失体现在压强的降低，即

                                  (1-2)

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 实验报告

过程工程专业实验  

课程名称：                    指导老师：                成绩：                    

实验名称：                    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

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