流體流動(dòng)阻力測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專業(yè)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 日期： 地點(diǎn)： 裝 訂 線 實(shí)驗(yàn)報(bào)告過(guò)程工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)流體流動(dòng)阻力實(shí)驗(yàn)課程名稱： 指導(dǎo)老師： 成績(jī)： 實(shí)驗(yàn)名稱： 實(shí)驗(yàn)類型： 同組學(xué)生姓名： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）七、討論、心得專心-專注-專業(yè)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.掌握測(cè)定流體流經(jīng)直管、管件（閥門(mén)）時(shí)阻力損失的一般實(shí)驗(yàn)方法。2.測(cè)定直管摩擦系數(shù) 與雷諾準(zhǔn)數(shù) Re 的關(guān)系，流體流經(jīng)管件（閥門(mén)）時(shí)的局部阻力系數(shù) ，驗(yàn)證在一般湍流區(qū)內(nèi) 與 Re 的關(guān)系曲線，考察與Re是否相關(guān)。

2、3.識(shí)辨組成管路的各種管件、閥門(mén)，并了解其作用,獲得對(duì)Re，摩擦系數(shù)，局部阻力系數(shù)的感性認(rèn)識(shí)。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理1流量計(jì)校核通過(guò)計(jì)時(shí)稱重對(duì)渦輪流量計(jì)讀數(shù)進(jìn)行校核。2. Re 數(shù)：Re=du u=VA=V900d2 (V=m3h-1)3. 直管阻力摩擦系數(shù) 的測(cè)定 流體在水平等徑直管中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，阻力損失為：Dwf=p=p1-p2=ldu22=2pdlu24.局部阻力系數(shù)的測(cè)定hf=pf'g=u22g=2pf'u2局部阻力壓力降的測(cè)量方法：測(cè)量管件及管件兩端直管（總長(zhǎng)度 l' ）總的壓降p，減去其直管段的壓降，該直管段的壓降可由直管阻力pf（長(zhǎng)度 l ）實(shí)驗(yàn)結(jié)果求取。p

3、f'=p-l'lp三、 主要儀器設(shè)備Figure 1 實(shí) 1水箱 2離心泵 3、11、12、13、14壓差傳感器 4溫度計(jì)5渦輪流量計(jì)16粗糙管實(shí)驗(yàn)段 17光滑管實(shí)驗(yàn)段 18閘閥 19截止閥 20引水漏斗 21、22調(diào)節(jié)閥 23泵出口閥 24旁路閥（流量校核）a b c de f g h 取壓點(diǎn)直管規(guī)格管內(nèi)徑（mm）直管段長(zhǎng)度（mm）光滑直管21ef = 1000粗糙直管22bc =1000截止閥兩端直管（光滑管）21de = 660閘閥兩端直管（粗糙管）22ab = 680表格 1 表格2，名稱類型光滑管不銹鋼管粗糙管鍍鋅鐵管局部阻力截止閥閘閥四操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1.離心泵灌

4、水，關(guān)閉出口閥（23），打開(kāi)電源，啟動(dòng)水泵電機(jī)，待電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)后，把泵的出口閥（23）緩緩開(kāi)到最大。對(duì)壓差傳感器進(jìn)行排氣，完成后關(guān)閉排氣閥門(mén)，使壓差傳感器處于測(cè)量狀態(tài)。2.開(kāi)啟旁路閥（24），關(guān)閉光滑管段閥件，選定最小流量1.00m3/h，,記錄最大流量，設(shè)定大于10個(gè)數(shù)值上等比的流量觀測(cè)值。自大至小，改變流量，每次改變流量，待流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，記錄壓差、流量、溫度等數(shù)據(jù)。粗糙管段測(cè)量同光滑管段測(cè)量。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉出口閥（23）。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理5.1流量計(jì)校核儀器讀數(shù)：V1=0.61m3·h-1，空桶質(zhì)量m0=0.46kg =50.00s時(shí)，桶的質(zhì)量m1=10.22kg，水

5、溫tr=32.1，=995.0kg/m3實(shí)際流速：V2=(m1-m0)=10.22-0.4650995.0/3600=0.71m3·h-1 偏差E=(0.71-0.61)/0.61 *100%=16.4%表格 3 光滑管段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄NoV1/m3·h-1t1/p11/kpap12/kPa(加管件)10.9532.10.439.821.21320.6611.631.4431.90.8412.941.7131.81.1414.852.0531.81.5518.262.2631.71.8320.472.7131.62.5226.583.2331.63.3434.693.7431

6、.64.3244.2104.531.46.1160.8115.2531.27.9979.5125.3931.18.2283.6表格 4 粗糙管段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄NoV2/m3·h-1T2/P21/kpaP22/kPa(加管件)10.9730.41.441.0521.2430.32.241.7331.4430.23.012.4341.730.14.093.4252.05305.835.0362.3729.97.676.7272.7729.810.3959.2583.229.513.212.593.8229.319.8717.71104.4529.224.9324.15115.0728.72

7、4.8324.94實(shí)驗(yàn)所用流體為水，的計(jì)算參考文獻(xiàn)值1,內(nèi)插法處理t=20,=998.2kg/m3 ;t=30,=995.7kg/m3; t=40,=992.2kg/m3t=28,=0.8360Cp; t=29,=0.8180cP; t=30,=0.8007cP; t=31,=0.7840cPt=32,=0.7679cP表格 5.光滑管段流動(dòng)阻力參數(shù)計(jì)算結(jié)果Nou/m·s-1/kg·m3/Pa·sRe10.6942995.00.19828.70.0394639.65707 20.8842995.00.25205.10.0373328.67032 31.052399

8、5.00.29934.50.0335522.38011 41.2496995.10.35474.20.0322818.05326 51.4980995.10.42527.60.0305415.35699 61.6515995.10.46788.00.0296714.11610 71.9803995.10.55989.60.0284112.70268 82.3603995.10.66732.90.0265111.66286 92.7330995.10.77269.70.0255711.10278 103.2883995.20.92593.10.0249810.52757 113.8364995.

9、30.30.0240010.11264 123.9387995.30.90.0234210.10460 表格 6粗糙管段流動(dòng)阻力參數(shù)計(jì)算結(jié)果Nou/m·s-1/kg·m3/Pa·sRe10.7779995.60.20483.10.100380.33063 20.9945995.60.26130.60.095550.51107 31.1549995.60.30282.70.095200.66783 41.3634995.70.35676.90.092820.77871 51.6441995.70.42934.00.090980.87851 61.9007995.70

10、.49530.10.089550.92170 72.2215995.80.57766.50.088840.97242 82.5664995.80.66310.90.084531.15510 93.0636995.90.78825.60.089280.98338 103.5689995.90.91632.90.082551.21348 114.0661996.00.40.063331.03868 Figure 2摩擦系數(shù)與Re的關(guān)系曲線（y1為光滑管摩擦系數(shù)，y2為粗糙管摩擦系數(shù)）對(duì)照Moody圖1，F(xiàn)igure 3Moody 圖查得光滑管段1-Re圖對(duì)應(yīng)的相對(duì)粗糙度1/d1=0.002;粗糙管

11、段2-Re圖對(duì)應(yīng)的相對(duì)粗糙度2/d2>0.05.絕對(duì)粗糙度：1=0.002*21=0.42mm，2>0.05*22=1.10mm;Figure 4局部阻力系數(shù)與Re的關(guān)系曲線（y1為光滑管局部阻力系數(shù)，y2為粗糙管局部阻力系數(shù)）查表2知，中等腐蝕的無(wú)縫鋼管絕對(duì)粗糙度：0.4mm；普通鍍鋅鋼管絕對(duì)粗糙度：0.10.15mm截止閥局部阻力系數(shù):1=10.70閘閥局部阻力系數(shù)：2=1.04（兩者均取-Re曲線上平直部分對(duì)應(yīng)的局部阻力系數(shù)）查文獻(xiàn)，知截止閥在全開(kāi)時(shí)=6.4，閘閥在全開(kāi)時(shí)=0.17六實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1.實(shí)驗(yàn)誤差分析：1.1由對(duì)渦輪流量計(jì)的校核知，當(dāng)流速較小時(shí)，流量計(jì)的測(cè)量誤差較

12、大，可達(dá)16.4%，因而-Re，-Re圖上，Re值較小時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的誤差較大。1.2實(shí)驗(yàn)讀數(shù)時(shí)，由于儀表顯示的讀數(shù)值并不穩(wěn)定，液體實(shí)際的流動(dòng)不是不可壓縮的穩(wěn)定流動(dòng)，p，V，t值隨時(shí)間變化存在一定程度上的波動(dòng)。1.3溫度傳感器，流量計(jì)，壓差傳感器的儀器測(cè)量誤差不可避免。1.4調(diào)節(jié)流量時(shí)，流動(dòng)并未完全穩(wěn)定讀數(shù)1.5計(jì)算局部阻力系數(shù)時(shí)，采用的公式：pf'=p-l'lp，合成不確定度相較摩擦阻力系數(shù)測(cè)定時(shí)，引入的不確定度增加了一項(xiàng)，誤差增大。1.6所用的水不夠潔凈，含較多雜質(zhì)，而實(shí)驗(yàn)中都做純水處理，實(shí)際流體的，值與計(jì)算得到的值存在一定程度的偏差。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析2.1.實(shí)驗(yàn)測(cè)得光滑管

13、的絕對(duì)粗糙度1=0.42mm,在給出的參考范圍0.4mm內(nèi)，粗糙管的絕對(duì)粗糙度>1.10mm,偏大，可能原因水管使用較久由于污垢腐蝕而造成絕對(duì)粗糙度偏大2.2實(shí)驗(yàn)測(cè)得的截止閥與閘閥在全開(kāi)時(shí)，局部阻力系數(shù)較文獻(xiàn)值均偏大，可能的原因：a.實(shí)際因?yàn)殚y件的制造水平，加工精度不同的原因，不同的閥件的局部阻力系數(shù)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)；b.實(shí)驗(yàn)用閥件可能存在積垢，腐蝕的問(wèn)題，導(dǎo)致局部阻力系數(shù)偏大。3.思考題3.1在對(duì)裝置做排氣工作時(shí)，是否一定要關(guān)閉流程尾部的出口閥？為什么？答：是，由離心泵特性曲線知，流量為零時(shí)，軸功率最小，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷最小，不會(huì)過(guò)載燒毀線圈。3.2如何檢測(cè)管路中的空氣已經(jīng)被排除干凈？答：關(guān)閉出口閥后，打開(kāi)U形管頂部的閥門(mén)，利用空氣壓強(qiáng)使U形管兩支管水往下降，當(dāng)兩支管液柱水平，證明系統(tǒng)中空氣已被排除干凈。3.3以水做介質(zhì)所測(cè)得的Re 關(guān)系能否適用于其它流體？如何應(yīng)用？答：能用，因?yàn)槔字Z準(zhǔn)數(shù)是一個(gè)無(wú)因次數(shù)群，它允許d、u、 、變化。3.