中南大学化工原理实验报告Word文档格式.docx

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改变流量并测定直管与管件的相应压差，即可测得流体流动阻力。

2.直管阻力磨擦系数λ的测定

直管阻力是流体流经直管时，由于流体的内摩擦而产生的阻力损失hf。

对于等直径水平直管段根据两测压点间的柏努利方程有：

式中：

l—直管长度（m）

d—管内径（m）

ΔP—流体流经直管的压强降（Pa）

u—流体截面平均流速（ms）

ρ—流体密度（kgm3）

由式（1-1）可知，欲测定λ，需知道I、d、（P1-P2）、u、ρ等。

1）若测得流体温度，则可查得流体的ρ值。

2）若测得流量，则由管径可计算流速u。

两测压点间的压降ΔP，可由仪表直接读数。

3.局部阻力系数ζ的测定

局部阻力主要是由于流体流经管路中管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部位置时所引起的阻力损失，在局部阻力件左右两侧

的测压点间列柏努利方程有：

（1-4）

即：

ζ—局部阻力系数

ΔP—局部阻力压强降（Pa）

式（1—4）中ρ、u、ΔP等的测定同直管阻力测定方法。

4.文丘里流量计与孔板流量计

文丘里流量计和孔板流量计是应用最广泛的节流式流量计。

当流体通过孔板或文丘里时由于流道的缩小，使流速增加，即增加了液体的动能，从而降低了流体的势能，利用压降的变化，可以测量流体的流速，根据柏努利原理，可以得到如下计算公式：

Q――流量计流量，ms；

　　　――流量系数，无因次；

A――喉管（孔口）的截面积；

ρ――流体密度，kgm3；

ΔP――压力差，Pa。

文丘里流量计的相关数据：

喉管直径：

27mm流量系数：

0.99

孔板流量计的相关数据：

孔口直径：

18.5mm流量系数：

0.78

其中不仅与（孔口与管道截面积比）有关，而且还与孔板的结构形状、加工进度、流体在管内雷诺数、取压方式以及管壁面的粗糙度等诸因素有关，所以只能通过实验测定求得，才能利用公式得出流速、流量。

三、实验装置

实验装置：

JK-LDZ流体流动阻力实验装置，湘潭金凯化工装备技术有限公司

1、光滑管有Dg40、Dg25、Dg20、Dg8，φ18Dg15粗糙管、管长2000mm,测压点距离1500mm。

2、水泵型号为50SGR10-15型管道式离心泵，流量：

10m3，功率0.75KW。

3、弯头阻力管Dg25。

突扩、突缩，内径分别为25mm变32mm，32mm变22mm。

4、差压测量：

采用ZQ501差压传感器采集信号，电控箱仪表显示，精度:

0.3﹪FS，共六套传感器。

5、流量测量：

涡轮流量计（单位m3、孔板流量计孔径￠18.5mm。

6、显示仪表；

差压显示采用智能数字显示报警仪，温度显示采用XMZA数显仪表。

四、实验步骤

1.实验操作前先仔细阅读说明书，然后依次检查实验装置的各个部件，了解其名称与作用，并检查是否正常。

2.向蓄水箱加水，测量并记录实验时的水温，关闭管路上所有阀门包括测压点上的小阀门，待仪器运转正常以后再开启需要测量压差的测压点的小阀门。

3.打开所需实验的测量管路，接通电源，按下电源开关、按下离心泵启动开关启动离心泵，缓慢调节离心泵出口阀门，如果突然开大流量会损坏涡轮流量计，观察并记录实验数据，实验过程中用泵前阀调节流量，但流量不能调节得太小，每调节一次流量待数据稳定以后方可记录。

4.若实验只需测量两至三组管路，可关闭其它管路中测压点的小阀门。

在测量管路压差要注意几点：

差压传感器分高压端和低压端，传感器的H一端为高压端、L为低压端，使用中如果仪表出现负数只需要将两端取压管互换即可。

5.实验过程中可以关闭不需要测量的测压点，只需关闭测压点上的小阀门即可。

这样一只差压传感器就可以测量几组测压点的压差了。

6.实验完毕以后注意断水断电。

五、实验数据及处理

（1）数据记录

1.直管阻力磨擦系数λ的测定

①.φ25*2.5mm

ΔP（KPa）

Vs（m3h）

Vs（m3s）*10-3

λ

lgλ

lgRe

1

27.3

6.32495

1.75693

0.

-1.63295

4.93200

2

24.2

5.89635

1.63788

-1.62435

4.90152

3

17.6

4.99836

1.38843

-1.61914

4.82977

4

13.7

4.01580

1.11550

-1.53782

4.73471

5

12.3

3.34920

0.930056

-1.42671

4.655475

6

11.7

2.64890

0.735806

-1.24494

4.55400

7

11.2

1.94820

0.541167

0.100683

-0.997045

4.42057

8

9.5

1.15326

0.320350

0.243710

-0.613127

4.19287

②.φ42*3.5mm

6.2

16.2532

4.51478

-1.88129

5.09884

5.1

14.1119

-1.84340

5.03748

4.1

11.51830

3.19953

-1.76180

4.94929

3.2

9.85240

2.73678

-1.73374

4.88144

2.1

7.11644

1.97679

-1.63411

4.74016

1.4

5.29320

1.47033

-1.55311

4.61162

0.7

3.55321

0.987003

-1.50795

4.43852

0.3

1.80642

0.501783

-1.28825

4.14472

2.局部阻力系数ζ的测定

u（ms）

ζ

lgζ

12.5

8.65678

2.40466

6.32585

0.624932

-0.204168

5.02690

10.3

7.72632

2.14620

5.64592

0.646439

-0.189472

4.97752

8.9

6.85626

1.90452

5.01014

0.709335

-0.149149

4.92563

6.5

5.74920

1.57900

4.20116

0.736774

-0.132666

4.84915

4.9

4.85632

1.34898

3.54870

0.778427

-0.108782

4.77585

3.7

3.87479

1.07633

2.83146

0.923296

-0.034659

4.67779

2.3

2.77908

0.771967

2.03078

1.11574

4.53345

1.5

1.82345

0.506514

1.33246

1.69020

0.227939

4.35044

3.文丘里流量计与孔板流量计

①文丘里流量计

c

lgc

19.0

12.3587

3.43297

2.07148

0.316280

5.09258

17.3

11.6701

3.24169

2.04991

0.304276

5.06768

13.1

9.98223

2.77284

2.01500

4.99983

9.3

8.28901

2.30250

1.98584

0.297944

4.91911

7.2

7.20330

2.00092

1.96133

0.292550

4.85814

5.0

6.11258

1.69794

1.93986

0.287771

4.78683

3.9

5.42283

1.50634

1.93323

0.286285

4.73483

②.孔板流量计

138.8

0.359814

-0.443922

5.25677

127.9

0.353947

-0.451061

5.23187

98.5

0.343254

-0.464384

5.16402

71.2

0.336947

-0.472438

5.08330

56.3

0.329289

-0.482422

5.02232

43.1

0.319364

-0.495741

4.95102

34.5

0.316677

-0.499384

4.89902

以以上表格中数据2来计算

1.φ25*2.5mm

已知=999.7kgm3，=1.，Pas,d=0.020m，L=1.5m，

2.φ42*3.5mm

已知d=0.035，其他条件不变

2.局部阻力系数ζ的测定

已知d=0