数字型流体流动阻力测定实验报告

发布 2019-05-11 07:01:35 阅读 9764

一、实验操作。

1.实验准备。

1)清洗水箱,清除底部杂物,防止损坏泵的叶轮和涡轮流量计。关闭箱底侧排污阀,灌清水至离水箱上缘约20cm高度,既可提供足够的实验用水又可防止出口管处水花飞溅。

2)接通控制柜电源,打开总空气开关电源及仪表电源,进行仪表自检。打开水箱与泵连接管路间的球阀,关闭泵的回流阀,全开转子流量计下的闸阀。如上步骤操作后,若泵吸不上水,可能是叶轮反转,首先检查有无缺相,一般可从指示灯判断三相电是否正常。

其次检查有无反相,需检查管道离心泵电机部分电源相序,调整三根火线中的任意两线插口即可。

2.实验步骤。

1)进行光滑管阻力测定实验。由于本实验各管路为并联设计,实验中应逐管操作,故在实验中打开光滑管段的阀门,在泵的全流量下使流体在管路内流动5-10min。

2)先进行管路的引压操作。需打开光滑管均压环上的引压阀a和b后,对1号倒u型管(这种压差计内充空气,以待测液体为指示液,一般用于测量液体小压差的场合)进行操作如下,其结构如图2所示。

a) 排出系统和导压管内的气泡。关闭管路总出口阀7,使系统处于零流量、高扬程状态。关闭进气阀门(3)和出水活栓(5)以及平衡阀门(4)。

打开高压侧阀门(2)和低压侧阀门(1)使实验系统的水经过系统管路、导压管、高压侧阀门(2)、倒u形管、低压侧阀门(1)排出系统。

b) 玻璃管吸入空气。排净气泡后,关闭(1)和(2)两个阀门,打开平衡阀(4)和出水活栓(5)进气阀(3),使玻璃管内的水排净并吸人空气。

c) 平衡水位。关闭阀(4)、(5)、(3),然后打开(1)和(2)两个阀门,让水进入玻璃管至平衡水位(此时系统中的出水阀门始终是关闭的,管路中的水在零流量时,u形管内水位是平衡的。)压差计即处于待用状态。

d) 调节管路总出口阀,则被测对象在不同流量下对应的差压,就反应为倒u型管压差计的左右水柱之差。

3)进行不同流量下的管路压差测定实验。将管路总出口阀打到一定开度,待流量稳定后,读取相应的实验数据,主要获取实验参数为:流量q、测量段压差p,及流体温度t;管内径d和测量段管长l为给定的装置参数见指导书。

4)按上步操作,由小到大或由大到小调节管路总出口阀,待各参数显示稳定后,读取各项数据,共作8-10组实验点。

5)进行粗糙管阻力测定,先打开粗糙管的阀门,重复(1)-(4)步骤。

6)进行局部阻力管阻力测定,先打开局部阻力管的阀门,然后将管路上的闸阀开到最大开度,重复(1)-(4)步骤。

7)实验完毕,关闭管路总出口阀,然后关闭泵开关和控制柜电源,将该管路的进口球阀和对应均压环上的引压阀关闭,清理装置(若长期不用,则管路残留水可从排空阀进行排空,水箱的水也通过排污阀排空)。

二、数据处理。

1.数据记录。

光滑管平均内径d=20mm,测量段管长l=1m

粗糙管平均内径d=21mm,测量段管长l=1m

局部阻力管平均内径d=20mm,测量段管长l=0.95m

流体温度t=24℃(实验过程中,1℃范围内波动) 。

光滑管原始数据记录如下表。

粗糙管原始数据记录如下表。

局部阻力管原始数据记录如下表。

2.数据处理。

水的流速m/s)

雷诺数。水的物性校正:

kg/m3 (本数据处理中取常温1000 kg/m3)

pa s (本数据处理中取常温1pa s)

流体阻力。阻力系数。

按以上公式,并以标准单位换算。

光滑管数据表结果如下。

光滑管re-曲线图如下。

粗糙管数据表结果如下。

粗糙管re-曲线图如下。

局部阻力管数据表结果如下。

3.结果分析。

1)光滑管结果分析:

曲线表明,在湍流区内,光滑管阻力系数随雷诺数增大而减小,进入阻力平方区(也称完全湍流区)后,雷诺数对阻力系数的影响却越来越弱,阻力系数基本趋于不变。按本实验装置判断:该光滑管的阻力系数和雷诺数关系,近似适合柏拉修斯(blasius)式,即(5000(2)粗糙管结果分析:

曲线表明,在湍流区内,粗糙管阻力系数随雷诺数增大而减小,进入阻力平方区(也称完全湍流区)后,雷诺数对阻力系数的影响却越来越弱,阻力系数基本趋于不变。

3)局部阻力管结果分析:

雷诺数对局部阻力管阻力系数影响不大,而且局部阻力管阻力系数远远大于其他管的阻力系数。

《流体流动阻力实验报告》10402050116樊一帆

流体流动阻力实验报告。实验名称流体流动阻力测定。学院化学工程学院。专业油气储运工程。班级10 1 姓名 樊一帆学号 10402050116 同组者姓名。指导教师刘新文。实验日期2013年10月29日 一 实验目的。1.掌握流体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...