化工原理实验文档格式.docx

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管长L、管壁粗糙

度、流动条件、流速U。

为了减少实验工作和变量数，能将实验装置用水（或空气）实验的结果具有

普遍指导意义，通常采用因次分析b法，将上述影响因素组合成无因次准数形式即

因此，只要知道λ值就可以计算流体在管道中的流体阻力损失，层流时；

湍流时，λ是

雷诺数及管壁相对粗糙度的函数。

通过如图1的实验装置进行有限量的实验得到。

四、实验装置及流程

实验装置，共计四套，每套装置直管部分管径均为d。

＝13mm。

两侧压点间的距离L=1800mm。

实验装置流程图图1由离心水泵、控制阀、切断阀、管子、管件、转子、流量计及压差计组成

一个测试系统。

本装置的实验介质水循环使用。

流体流量分别由两个不同量程的转子流量计计量。

本装置用双管压差计测压差凸P，双管压差计设有平衡阀；

为排出管道残留气体，在装置最高

处装排气阀，为了排出管道积液，装排液阀，测低流量压差时用倒U形压差计。

五、实验操作要点

1实验前检查泵运转情况及设备，仪表是否完好；

2实验前关闭泵出口阀门，打开压差计平衡阀，防止跑水银；

3实验中注意关闭应切换的阀门，防止流体同时经过两条管路；

4注意排净系统和压差计的气泡；

并防上跑水银；

5在进口阀全开的条件下；

调节出口阀使流量由小到大，在测定流量范围内，布设8个以上实

验点；

6.每次流量调节后须经一定的稳定时间（约3－5分钟）方可记录测取各参数；

7调节流量田大到小重复（5）的步骤：

8停泵前必须先关闭出口阀；

9测试全部结果后，复验压差计两臂指示液面是否相同；

如相同证明实验数据可靠。

六、实验报告中实验结果部分的要求

1.在双对数坐标纸上标绘1～Re曲线；

2.列出实验全部原始数据并举例说明数据处理过程。

七、思考题

1本实验装置入口压力为多少？

用柏努力方程来说明。

2.泵起动和停止为什么关闭出口阀？

3、U形管压差计上装平衡阀有何作用，在什么情况下开平衡阀，又在什么情况下关平衡阀？

4为什么用双对数坐标纸绘／～几曲线？

5如何检查系统中空气是否排净？

6如何校正压差计的零点？

7装置中测试直管段阻力的管子如果由水平改为垂直放置，形管压差计的读数R是否改变？

为什

么？

8结束后，如压差计的两臂批示液面有位差、意味什么？

实验二流量计的流量校正

实验项目性质；

所属课程名称化工原理实验

1学会文丘里流量计和孔板流量计的使用方法：

2通过孔板（或文丘里）流量计孔流系数的测定了解孔流系数的变化规律；

3测定并比较文氏管和孔板流量计的永久压强损失。

二实验内容

l测定孔板流量计或文丘里流量计的孔流系数；

2了解孔流系数的变化规律

3测定孔板（或文5里）流量计的永久压强损夭。

流量计的种类很多，本实验是研究差压式（速度式）流量计的校正，这类差压式流量计是用测定流

体的压差来确定流体流量（或流速）常用的有孔板流量计、文丘里流量计和毕托管等。

实验装置用孔板流量计如同2。

a）所示，是在管道法兰向装有一中心开孔的不诱钢板。

我们

可以用流体运动规律导出孔板流量计的计算模型对不可压缩流体，其流速可用下式表示

孔流系数C的引入虽然简化了流量计的计算模型但影响C值的因素很多如流体在管道流

动时的流动状态Re，孔口面积C．与管道面积A的比值；

测压方式，孔D形状及加工光洁度，孔板

厚度和管壁粗糙度等，因此z能通过实验测定对测压方式、结构尺寸、加工状况等均已规定的标

孔板。

流量系数C0可以表示为：

孔板流量计是一种易于制造，结构简单的测量装置，因此使用广泛，但其主要缺点是能量损失

大，用U管压差计可以测得这个损失（称为永久压强损失），为了减少能量损失可采用文丘里流量计，

如图2（b）所示，其基本原理和孔权流量计一样，但由于流体流经有均匀收缩段和扩大段，流速平

缓，故能量损失少，一般孔板流量计的能量损失百分数在65%右，文氏流量计的能量损失百分数仅

有15％右。

文丘里流量计计算公式如下：

工厂生产的流量计大都是按照标准规范生产的，出厂时一般都在标准状况下（101325Pa，20℃）

以水或空气为介质进行标定，给出流量曲线或按规定的流量计算公式给出指定的流量系数，然而在使用时，往往所处温度、压强、介质的性质同标定时不同，因此为了测量准确和方便使用，应在现

场进行流量计的校正，既使是已校正过的流量计，由于在长时间使用中被磨损较大，也需要再一次

校正，对于自制的非标准流量计，则必须进行校正，以确定其流量。

流量计的校正有量体法，称重法和基准流量计法，量体法和称重法都是以通过一定时间间隔内

排出的流体体积或质量的测量来实现的，而基准流量计法，则是用一个已被事先校正过而精度级较

高的流量计作为被校流量计的比较基准。

实验装置共计四套（如图3，每套在～34x35mm的不锈钢管路上装有文氏管流量计和孔板流量

计，液体计量槽为：

300x600xl000mm，如图3所示实验物料为水。

被校的孔板或文丘里流量计上游必须有30d。

－50dlfy的直管段，下游必须大于sd内的直管段。

取压采用角接法用V管压差计测定压差，用进口阀调节流量（或在每个分支管路用入口阀调节

流量）。

1熟悉实验装置及流程，观察倒U型和U压差件与管道的连接及测压接头在管道上的位置。

打开

压差计上的平衡阀和放气阀。

2先打开管道上的出口阀门，冉慢慢打开进口阀门，让水流经管道，以排出管道中的气体，关

小出u阀造成管道系统中有较大的压力，使水通过测压导管并经k差计预部流出，以排除测量系统

中的空气。

3空气排尽后，关紧所有压差计上部的放气阀，然后再关紧平衡阀关闭进口阀门打开倒U

压差计上的放气阀，再打开下部的排水阀。

使玻璃管液面降至适当高度，夹紧排水阀和放气阀，再

关紧下部的平衡阀，检查压差计两臂的读数是否相等。

否则，表明测压系统中有空气积存，需要重

新排气。

4用进口阀调节流量进行实验，由小流量到大流量，记取3-1og组数据。

水的体积流量根据计量

槽中水量的增长和相应的时间确定。

5流量由大到小重复“4”的方法。

6作完实验后；

将阀门关闭，检查压差计读数是否为零，若不为零，应分析原因，并考虑是否

要重作。

7实验装置复原、并做实验室内清洁工作。

1在半对数坐标纸上作出孔流系统和雷诺准数的关系曲线；

2.在双对数坐标纸上标绘流量V与压差计读数R的关系曲线。

3计算过孔板、文氏管流量计的压头损失与永久损失百分数。

1为什么速度式流量计安装时，要求前后有一定直管段，

2C。

一Re及C。

一Re曲线标线时为什么用半对数上标纸？

3单管压差计较U管压差计有什么优点？

在使用时应注意什么问题？

4从实验中可以直接得到压差计读数R－－V的校正曲线，经整理后又可得到C0一RE曲线这两种

方法各有什么优点？

实验三离心泵特性曲线的测定

所属课程名称：

实验计划学时：

3学时

1熟悉离心泵的操作,了解离心泵的结构的特性；

（2）学习单级离心泵特性曲线的测定方法。

1送液能力Qe的测定；

（2）有效压头He的测定；

3）电机功率N的测定；

（4）离心泵效率的测定。

（5）测定单级离心泵在一定转速下的特性曲线。

泵是输送液体的机械，在选用泵时，一般总是根据生产要求的扬程和流量，参照泵的特性来决定，

对一定类型的泵来说，泵的特性主要是指一定转速下，系的流Q扬程He效率n、功率Ne。

和吸上

高度Hs等。

当假定液体为理想液体，叶片无限多，定常流动时，可推导出扬程的理论计算公式。

对于后弯

叶片流量和理论扬程的关系如图4所示，实际上由于叶片是有限的；

扬程只能达到第二条线，且实

际流体在流动中摩擦以及各种局部阻力而引起损失，从第二条线减去这些损失，就得到第三条线，

另外流量变化阿引起冲击损失，此一损失在某一流量时为零，即图中4点，将此损失减去，即可得

到泵实际扬程He显然以上讨论的损失是难以计算的，对每一台泵的特性必须用试验方法求得，实验

时泵的进出口管上装有真空表和压力表，根据真空表和压力表读数可计算扬程，其计算式为：

装置（如图5由循环水槽、被测试高心泵、进出口管路及文丘里流量计；

控制阀门及真空表和压

力表组成的一个循环回路。

进D管径d．＝50mm，出口管径d=40mm。

用功率表直接测电机输入功率（kW）：

用水银压差计的压差高度该数查图得流量；

用真主表、压

力表测泵进出口压强，用温度计测水温。

1首先检查设备、仪表及各种用具是否完好；

盘泵看是否转动灵活；

打开U型管压差计上的

平衡夹和放水夹。

2引水灌泵，然后关闭泵出口阀，再启动泵（意启动泵前必须关闭出口阀）。

3在适宜量下排净U彩管压差计内的空气。

4调节出口阀在高效率区范围内合理分割流量进行布点（14-16个点），由离心泵出口阀调节流量

由小到大然后由大变小重复测二遍。

5注意每次凋节流量稳定后方能读取各参数，特别注意不要忘记流量为零时的各有关参数。

6停泵前注意先关闭出口阀。

六、实验报告中实验结果的要求

1写出所测定离心泵类型和规格、设备编号及泵，性能有关的参数（原始记录表格）。

2始出高心泵特性实验结果（结果表格），并标绘出曲线图，注明实验条件指出适宜的范围和最

适宜的操作点。

3将实验结果和制造厂家给出数值做比较。

4自编计算机程序，处理实验数据（选作）。

1.从实验数据分析为什么在出口阀关闭情况下启动泵。

2.离心京启动前为什么先引水灌泵如果已经引水灌了B但离心泵还是打不上水来（或水量很

小），可能是什么原因。

3.离心泵调节流量方法一般用出口阀，这种方法有何优缺点？

其它类型了行吗？

还有其它方法没

有？

4正常工作的离心泵，进D管上设阀门是否合理？

为什么？

5理论上分析，用实验泵输送密度为1200kg／m’）盐水与输送20t水（忽略粘度影响）在相同体积

量下；

你认为压头是否变化？

功率是否变化？

同一温度下吸上高度是否变化？

6在测定离心泵各参数时，从小到大与从大到小各参数有什么变化？

7为什么流量越大，入口处真空表的读数越大，出D处压力表的读数越小？

实验四气体传热膜系数测定

综合性实验

4学时

1掌握传热膜系数的测定方法；

2通过实验掌握确定传热膜系数准