流体流动阻力测定实验报告 - 图文 下载本文

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姓名:User 实验名称:流体流动阻力实验_______________________________学号:____________

Figure 3.Moody 图

查得光滑管段λ1-Re图对应的相对粗糙度ε1/d1=0.002;粗糙管段λ2-Re图对应的相

对粗糙度ε2/d2>0.05.

绝对粗糙度:ε1=0.002*21=0.42mm,ε2>0.05*22=1.10mm; 查表[2]知,中等腐蚀的无缝钢管绝对粗糙度:ε~0.4mm;普通镀锌钢管绝对粗糙度:ε:0.1~0.15mm

Figure 4.局部阻力系数ζ与Re的关系曲线(y1为光滑管局部阻力系数,y2为粗糙管局部阻力系数)

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流体流动阻力实验 姓名:User 实验名称:_______________________________学号:____________ 装 订 截止阀局部阻力系数:ζ1=10.70 闸阀局部阻力系数:ζ2=1.04 (两者均取ζ-Re曲线上平直部分对应的局部阻力系数) 查文献,知截止阀在全开时ζ=6.4,闸阀在全开时ζ=0.17 六.实验结果与分析 1.实验误差分析: 1.1由对涡轮流量计的校核知,当流速较小时,流量计的测量误差较大,可达16.4%,因而λ-Re,ζ-Re图上,Re值较小时,实验数据点的误差较大。 1.2实验读数时,由于仪表显示的读数值并不稳定,液体实际的流动不是不可压缩的稳定流动,Δp,V,t值随时间变化存在一定程度上的波动。 1.3温度传感器,流量计,压差传感器的仪器测量误差不可避免。 1.4调节流量时,流动并未完全稳定读数 1.5计算局部阻力系数时,采用的公式: ,合成不确定度相较摩擦 线 阻力系数测定时,引入的不确定度增加了一项,误差增大。 1.6所用的水不够洁净,含较多杂质,而实验中都做纯水处理,实际流体的μ,ρ值与计算得到的值存在一定程度的偏差。 2.实验结果分析 2.1.实验测得光滑管的绝对粗糙度ε1=0.42mm,在给出的参考范围~0.4mm内,粗糙管的绝对粗糙度>1.10mm,偏大,可能原因水管使用较久由于污垢腐蚀而造成绝对粗糙度偏大

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2.2实验测得的截止阀与闸阀在全开时,局部阻力系数较文献值均偏大,可能的原因:

a.实际因为阀件的制造水平,加工精度不同的原因,不同的阀件的局部阻力系数在一定范围内波动;b.实验用阀件可能存在积垢,腐蚀的问题,导致局部阻力系数偏大。

3.思考题

3.1在对装置做排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?

答:是,由离心泵特性曲线知,流量为零时,轴功率最小,电动机负荷最小,不会过载烧毁线圈。

3.2.如何检测管路中的空气已经被排除干净?

答:关闭出口阀后,打开U形管顶部的阀门,利用空气压强使U形管两支管水往下降,当两支管液柱水平,证明系统中空气已被排除干净。

3.3.以水做介质所测得的λ~Re 关系能否适用于其它流体?如何应用? 答:能用,因为雷诺准数是一个无因次数群,它允许d、u、ρ 、μ变化。

3.4.在不同设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ~Re 数据能否关联在同一 条曲线上?

答:不可以, φ( , ,设备改变,相对粗糙度也发生改变,从而λ变化。 3.5.如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不垂直,对静压的测量有何影响? 答:有毛刺,增加额外的阻力损失,安装不垂直,增加额外的压差,使测量误差增大。 七.参考文献

[1].何潮洪,冯霄.化工原理(上册). [M]科学出版社:2013 [2].时均.化学工程手册 上卷.[M] 化学工业出版社:1996