流體流動(dòng)阻力的測(cè)定

1、流體流動(dòng)阻力的測(cè)定班級(jí)：化學(xué)工程與工藝 姓名：韓興云 學(xué)號(hào)：033112037 組別：甲4一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 了解流動(dòng)阻力的測(cè)定方法，測(cè)定某一管徑（粗糙度為定值）下摩擦系數(shù)與Re的關(guān)系；2、 測(cè)定局部阻力系數(shù)。二、原理概述：流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于粘性剪應(yīng)力和渦流的存在，必然引起能量損耗。這種損耗包括流體流徑直管的沿程阻力和流經(jīng)管閥件的局部阻力。本次實(shí)驗(yàn)只是測(cè)定直管阻力摩擦系數(shù)流體在圓形直管內(nèi)流動(dòng)的阻力損失hf為 式中：l為直管長(zhǎng)度，m； d為管內(nèi)徑，mPf為流體流徑l米直管的壓降，Pa； u為流體平均流速，m/s;為流體密度，kg/m3; 為流體粘度，kg/(m·s)由上式可知，欲測(cè)

2、定，需知道l、d，測(cè)定Pf、u、等。l與d因?qū)嶒?yàn)裝置而異，由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。.l為兩側(cè)壓點(diǎn)的距離。欲測(cè)定、，只需測(cè)流體溫度，再查有關(guān)手冊(cè)。欲測(cè)定u，需先測(cè)定流量，再由管徑計(jì)算流速。常用的流量計(jì)有孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和渦輪流量計(jì)。Pf可用U型管、倒置U型管、測(cè)壓直管等液柱壓差計(jì)測(cè)定。采用U型管壓差計(jì)時(shí)，可用下式表達(dá)： 其流程圖如下：三、操作步驟：1、熟悉現(xiàn)場(chǎng)指定的待測(cè)直管和管閥件，開(kāi)啟該支線進(jìn)口閥，關(guān)閉其他支線進(jìn)口閥；2、啟動(dòng)離心泵；3、排氣4、數(shù)據(jù)測(cè)取。5、停機(jī)。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理：T 25.0； 997.3kg/m3; =0.8937mPa·s d=40mmVm3/h

3、=0.04855IA l=2m序號(hào)流量計(jì)示值/5直管阻力型差壓計(jì)，mm柱Pf/×103.u/×10-3Re/×104左右R15.032.533.00.54.90.2682.741.20210.031.533.52.019.60.5372.732.40315.032.036.04.039.20.8052.433.59420.031.038.07.068.61.0742.394.79525.031.041.010.098.01.342.195.98630.031.044.513.5132.31.612.057.19735.031.549.518.0176.41.882

4、.008.39840.030.055.025.0245.02.152.139.60其中：PfR×101325/10.34 u=(0.04855I/3600)/(d2/4)=2dPf/lu2 Redu/五、問(wèn)題討論：1、 為了測(cè)定摩擦系數(shù)，需要什么儀器儀表？要測(cè)定哪些數(shù)據(jù)？如何處理數(shù)據(jù)？簡(jiǎn)述所用流量計(jì)、差壓計(jì)的原理及優(yōu)點(diǎn)？答：需要用的儀器儀表有：流量計(jì)、壓差計(jì)、溫度計(jì)。 要測(cè)定Pf、u、l、d等。l為兩側(cè)壓點(diǎn)的距離、d為管內(nèi)徑；欲測(cè)定、，只需測(cè)流體溫度，再查有關(guān)手冊(cè)。欲測(cè)定u，需先測(cè)定流量，再由管徑計(jì)算流速。Pf可用壓差計(jì)測(cè)出。 本實(shí)驗(yàn)采用XPE10流量指示儀，V示值×5×0.04855；壓差計(jì)可根據(jù)一段管兩端的水柱高度不同，用伯努利方程可知hfPf/g。優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單方便。缺點(diǎn)就是精度不高。2、 為什么要進(jìn)行排氣操作，如何排氣？為什么錯(cuò)誤的操作會(huì)將U型管中的水銀沖走？答：因如果葉輪有空氣，則轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)伴有空氣使水分與葉輪接觸面變小，使流量減少，不足以使水往上抽。 排氣的方法是：打開(kāi)出水閥、排氣閥，使水回流入葉輪至充滿水后，關(guān)閉出氣閥，這樣就可將空氣排盡。但如果操作失誤，則會(huì)使水管中水突然增大，氣流過(guò)大，壓力一下子增大，會(huì)超過(guò)壓差計(jì)量程，因而把水銀沖走