流体力学综合实验

流体力学综合实验

1. 阀门如何开关操作?

答:有标志时,o-open; s-close; 没有标志时,顺时针为关,逆时针为开。

2.灌泵之后,充水阀门应处于什么状态?

答:因为自来水本身具有一定的压力,所以灌泵后若冲水阀门不关,由于有外动力的作用会影响离心泵的特性曲线,因此当离心泵正常操作时冲水阀门应为关闭状态。 3.离心泵应怎样启动和关闭?

答:启动:灌泵、关闭冲水阀和出口阀、启动电机。关闭:关闭出口阀、关闭电源 4.实验过程中数据点应如何分配?

答:对于摩擦因子随雷诺数的变化曲线测定实验来说,小流量处的数据点应该多取,原因是流量较大时,当处于阻力平方区中,摩擦系数已与雷诺数无关,只是管道粗糙度的函数。

对于离心泵特性曲线测定实验来讲,大流量的数据点应该多取,原因是离心泵的效率曲线中有一个最高效率点,如果大流量实验数据点过少,有可能达不到此设计点。

由于本实验装置是对以上两个实验同时进行测定,所以整个流量范围内数据点越多越好,上行和下行的数据点应该是不同的点,并且在流量量程范围内,数据点最好均匀分布。 5.实验过程中如何合理读数?

答:实验过程中,操作参数改变时,各表盘读数不能过快,待各读数稳定后取中间值。 6.完整的泵特性曲线图应包括哪几部分?

答:扬程曲线、功率曲线、效率曲线,泵的型号和转速。 7.局部阻力系数如何计算?

答:局部阻力包括闸阀和截止阀两个部分,应分别利用理论公式计算各自的平均值。

1??pu2' ??(?1'??2'??3')Hf????3?g2g

8.以水为工作流体所测得的λ-Re关系能否用于其它类型的牛顿型流体?原因是什么?

答:可以,摩擦系数只是雷诺准数和相对粗糙度的函数,不同类型的牛顿型流体雷诺准数和相对粗糙度相同时,摩擦系数也相同。

9.如果要增加雷诺数的范围,可以采取哪些措施?

答:因为Re=duρ/μ,所以增加管径、流速、采用密度较大及粘度较小的流体都可以增加雷诺数的范围。本实验中只能通过增大流速来增加雷诺数的范围。

10.测出的直管摩擦阻力与直管的放置状态有关吗?请说明原因

答:无关,原因是直管摩擦阻力是流体流经一定管径的直管时由于流体的内摩擦而产生的阻力,与管长、管径、流速以及摩擦系数有关,而与直管的放置状态无关。计算公式为: Lu2Hf????d2g

11.测定离心泵的特性曲线并绘出曲线图时为什么要注明转速?

答:因为不同转速下离心泵的特性曲线不同,转速和流量、扬程及功率的关系可以用比例定律来描述。

12.随着离心泵流量的增大,进口真空表和出口压力表所指示的数值怎么变化?功率表读数如何变化?

答:由柏努利方程可知,进口真空表所指示的数值增大,出口压力表所指示的数值减小,功率表读数增加。

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管路设计与安装实验

1. 管线连接顺序是怎样的?

答:管线连接顺序为突然缩小→突然扩大顺序。 2. 安装管线时不加垫片行不行?上螺丝时注意事项?

答:安装管线时两端法兰必须加垫片,否则开泵后漏水。上螺丝时注意对角逐步拧紧,尽量保证四个螺栓受力均匀,否则易紧偏导致漏水。 3.水泵如何启动?

答:关闭出口调节阀门后启动泵,可以:(1)减少离心泵启动电流,保护电机;(2) 防止转子流量计中的转子突然冲到上端,导致流量计损坏或无法正常读数。 4.三通阀门的开关位置?

答:水平位置为开,倾斜45度角方位为全关。 5.U管压差计指示剂两液面不平的原因及如何调节?

答:U管压差计两侧液柱中有空气或左右两侧压力不等,排除连接管中气泡,开三通阀平衡压力,直至两液面相平。

6.管路局部阻力的表示方法有哪两种?分别是什麽?(柏努利方程在该实验中的应用) 答:局部阻力系数法和当量长度法,公式分别是:或 ,

7.突然缩小和突然扩大管路两U形管指示剂液面哪个高?为什麽?(柏努利方程在该实验中的应用) 答:突然缩小管路,粗管上U形管指示剂液面比细管上U形管指示剂液面低,因根据柏努利方程可知,阻力损失和静压能转化成动能两因素导致粗管上U形管指示剂液面比细管上U形管指示剂液面低。 突然扩大管路,粗管上U形管指示剂液面与细管上U形管指示剂液面高低无法判断,因根据柏努利方程,阻力损失导致压力降低,而动能转化成静压能导致压力升高,两者相对大小取决于阻力损失大小及突然扩大程度。本实验中,左液面低,右液面高。 8.U形管中等压面在哪里?为什麽?

答:U形管中等压面在通过指示剂低液面的水平面处,因符合静止、连续、均一、水平原则。 9.实验中,没开泵前,U管压差计指示剂液面是否应相平?若引压管中有空气,对实验有无影响?为什麽?

答:没开泵前,U管压差计指示剂液面在两液面上方压强相等的情况下应相平。若引压管中有空气,对实验有影响。因不符合流体均一的原则,则静力学基本方程不适用,得出的实验结果有偏差,必须排净引压管中空气。

10.孔板流量计的测量原理是什麽?它属于哪种类型流量计?在本实验中是否还有其它流量计?它属于哪种类型流量计?

答:孔板流量计的测量原理是通过测取突然缩小两端的压强差,根据柏努利方程得出压强差与流速的关系而得到流速的。它属于变压头恒截面型流量计。在本实验中还有转子流量计,它属于恒压头变截面型流量计。

11.为什麽水平管线末端要有一向上U形弯?

答:形成液封,保证水即使在流速低的时候仍能满管流动,避免半管流动造成压差不稳或波动过大。

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传热综合实验

1.对锅炉进行加热时应注意什么事项?

答:首先启动仪表,观察设定的蒸汽压力数值,该实验的设定值为0.04MPa;其次,确保蒸汽调节阀与冷凝水回流阀保持开通的状态;最后开启加热电源,进行加热。 2.套管环隙中不凝性气体的存在对传热有何影响?

答:由于蒸汽中的不凝性气体能够很大程度上降低传热系数,所以应该在送气之前打开不凝气排放口排净套管中的空气,然后关闭放气阀。 3.开微音气泵前应注意什么问题?

答:微音气泵属于正位移泵,开启前应该打开旁路调节阀,这是为了防止出口阀关闭时,泵内压头急剧上升,导致机件损坏,电机超负荷。

4.实验过程中观察到的空气入口温度怎样变化?为什么?

答:理想情况下,空气入口温度为室温温度,应该始终保持不变。但实验中观测到的空气实际入口温度会随着实验的进行而温度升高,这是由于气泵发热导致送气温度升高的缘故。 5.假定空气入口温度不变,随着空气流量增加,出口温度如何变化? 答:出口温度变小。

6.转子流量计应该如何读数?

答:转子流量计有不同的形状,应该读转子横截面积最大处对应的读数;同时由于受流体流速波动的影响,转子会上下波动,应读平均值;读数时还应该注明实验时温度、被测流体介质以及单位。 7.随着流速变化,转子流量计如何移动?

答:根据转子流量计的原理,流速增大时,转子流量计向上移动,反之,向下移动。 8.用转子流量计测量的空气流量数据是否应该校正?为什么?

答:转子流量计在出厂时是根据20℃、101kPa下的空气进行标定的,实验条件与该条件不一致时应该进行校正,校正公式如下:

?1??f??2?Vs2?

Vs1?2??f??1?

式中:1——表示出厂标定时所用的流体;2——表示实际工作时的流体

由于化工原理为工程性实验,而实验条件与出厂标定条件相差不大,所以可以不进行校正。 9.实验时,套管换热器上的压力表读数与蒸汽的温度有什么关系?

答:实验时套管换热器上的压力表读数测得的是水蒸汽的表压,水蒸汽绝对压强与对应温度可以查饱和水蒸汽表获得,绝对压强与表压强的关系为:绝对压强=大气压强+表压强,而大气压强可以认为近似等于0.1MPa。

10.用实验测得的总传热系数近似代表对流传热系数值是否可行?为什么?

答:可行。因为蒸汽冷凝侧的对流传热系数很大,管壁的导热热阻较小,所以总传热热阻主要集中在空气对流传热一侧,所以总传热系数近似等于空气侧的对流传热系数。

螺旋板换热器传热系数测定

1. 螺旋板式换热器有何特点?

答:本实验采用的是Ⅰ型螺旋板换热器,它是由两块薄金属板焊接在一块分隔挡板上并卷成螺旋形成的,两块薄金属板在器内形成两条螺旋形通道,在顶、底部上分别焊有盖板或封头。进行换热时,冷、热流体分别进入两条通道,在器内作严格的逆流流动。

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