内蒙科大化工原理实验课件01化工流动过程综合实验

1、化工原理实验化工原理实验室化工流动过程综合实验实验一化工流动过程综合实验化工原理实验室一 实验目的二 实验内容三 实验原理四 实验流程五 注意事项六 数据处理七 思考讨论化工流动过程综合实验装置学习管路内流体流动的直管阻力损失 、管路摩擦系数的测定方法，并通过实验了解它们的变化规律，巩固对流体阻力基本理论的认识；掌握实验管路内流体流动的直管摩擦系数与雷诺数Re和相对粗糙度之间的关系及变化规律； 掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法、表示方法、加深对离心泵性能的了解及操作方法。一、实验目的实验内容（1）直管摩擦系数随 变化规律的研究 实验内容（2）某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（

2、轴功率）、（效率）与Q（流量）之间的特性曲线实验内容的具体要求请参阅实验讲义。二、实验内容实验任务（3）流量调节阀某一开度下管路特性曲线实验任务（4）文丘里流量计的雷诺数Re和流量系数C0的关系三、实验原理1、直管摩擦系数与雷诺数Re的测定直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数。 即 对一定的相对粗糙度而言=f(Re,/d)=f(Re)因此，相对粗糙度一定，与Re 有一定的关系。根据流体力学的基本理论，摩擦系数与阻力损失之间存在如下的关系（范宁公式）： 直管段管长l和直径d都已固定。若水温一定，则水的密度和粘度也是定值。所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降Pf与流速u（流量V

3、）之间的关系。 根据实验数据和式(1)可计算出不同流速下的直管摩擦系数，用式(2)计算对应的Re，整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘制与Re的关系曲线。（1）三、实验原理（2）2、离心泵特性曲线测定 离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的型号和转速下，离心泵的扬程H、轴功率N及效率均随流量Q而改变。泵特性曲线的具体测定方法如下：三、实验原理（1）流速的计算 用涡轮流量计算（2）H的测定 在泵的吸入口和排出口之间列伯努利方程（4） 上式中Hf入-出是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力，与柏努力方程中其它项比较，Hf入-出值很小，故可忽略。于是上式变为：三、实验原理（3）（5）三、实验原

4、理（3）N的测定 功率表测得的功率为电动机的输出功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。（4）的测定（7）（6）三、实验原理3. 管路特性曲线 当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，也就是说，在液体输送过程中，泵和管路二者相互制约的。 管路特性曲线是指流体流经管路系统的流量与所需压头之间的关系。若将泵的特性曲线与管路特性曲线在同一坐标图上，两线交点即为泵在该管路的工作点。因此，如同通过改变泵转速来改变泵的特性曲线，从而得出管路特性曲线。泵的压头H计算同上。三、实验原理4. 节流式流量计

5、测定 流体通过节流式流量计时在上、下游两取压口之间产生压强差，它与流量的关系为：（8）（9）四、实验流程介绍水箱离心泵涡轮流量计流量调节阀No1-No2测量管路 文丘里流量计U管压差计启动离心泵前先“灌泵”。启动离心泵之前以及从光滑管阻力测量过渡到其它测量之前，都必须检查所有流量调节阀是否关闭。利用压力传感器测量大流量下P时，应切断空气水 倒置U型管的阀门，否则将影响测量数值的准确。在实验过程中每调节一个流量之后应待流量和直管压降的数据稳定以后方可记录数据。五、操作注意事项六、数据处理数据处理注意事项1、对计算、绘图示例的要求（1）实验结束后将表格3前五组数据记录到实验签到表上。（2）将计算示例放在附录部分。（3）每种计算类型只要处理其中一组数据。（4）除同组同学外，数据及处理不能相同。否则按计算雷同扣分。（5）每一计算过程都应包括：公式、数据代入、答案和单位。（6）将实验1、实验2绘制到双对数坐标图上，实验3、实验4绘制到直角坐标图上，实验5绘制到双对数坐标图上。实验结果七、思考讨论1实验前为什么要赶尽设备和测压管中的空气？如何检查系统中空气已赶尽？2以水做介质所测得的Re关系能否适用于其他流体？如何应用？3在不同设备上，不同水温下测定的Re数据能否关联在同一条曲线上？4