化工原理实验装置.doc

班级：11级制药工程 姓名：陈鑫瑀 学号：20115211031化工原理实验装置 化工流动过程综合实验装置 图-1 流体流动过程综合实验流程示意图 1-水箱；2-水泵；3-入口真空表； 4-出口压力表； 5、16-缓冲罐； 6、14-测局部阻力近端阀； 7、15-测局部阻力远端阀； 8、17-粗糙管测压阀； 9、21-光滑管测压阀； 10-局部阻力阀； 11-文丘里流量计（孔板流量计）； 12-压力传感器； 13-涡流流量计； 18、32-阀门； 20-粗糙管阀； 22-小转子流量计；23-大转子流量计； 24阀门； 25-水箱放水阀； 26-倒U型管放空阀； 27- 倒U型管； 28、30-倒U型管排水阀； 29、31-倒U型管平衡阀 流体流动过程综合1.流体阻力实验 a.直管摩擦系数(与雷诺数Re的测定： 直管的摩擦阻力系数是雷诺数和相对粗糙度的函数，即，对一定的相对粗糙度而言，。 流体在一定长度等直径的水平圆管内流动时，其管路阻力引起的能量损失为： 又因为摩擦阻力系数与阻力损失之间有如下关系（范宁公式） 整理⑴两式得 ⑷ 式中： 管径，m ； 直管阻力引起的压强降，Pa； 管长，m； 流速，m / s； 流体的密度，kg / m3； 流体的粘度，N·s / m2。 在实验装置中，直管段管长l和管径d都已固定。若水温一定，则水的密度ρ和粘度μ也是定值。所以本实验实质上是测定直管段流体阻力引起的压强降与流速u（流量V）之间的关系。 根据实验数据和式可计算出不同流速下的直管摩擦系数λ，用式计算对应的Re，从而整理出直管摩擦系数和雷诺数的关系，绘出λ与Re的关系曲线。 b.局部阻力系数的测定： 式中： 局部阻力系数，无因次； 局部阻力引起的压强降，Pa； 局部阻力引起的能量损失，J／kg。 图-1 局部阻力测量取压口布置图 局部阻力引起的压强降 可用下面的方法测量：在一条各处直径相等的直管段上，安装待测局部阻力的阀门，在其上、下游开两对测压口a-a和b-b＇，见图-1，使 ab＝bc ； a＇b＇＝b＇c＇ 则 △Pf，a b ＝△Pf，bc ； △Pf，a＇b＇= △Pf，b＇c＇ 在a~a＇之间列柏努利方程式： Pa－Pa＇ =2△Pf，a b+2△Pf，a＇b＇+△P＇f 在b~b＇之间列柏努利方程式： Pb－Pb＇ = △Pf，bc+△Pf，b＇c＇+△P＇f = △Pf，a b+△Pf，a＇b＇+△P＇f 联立式和，则： ＝2(Pb－Pb＇)－(Pa－Pa＇) 为了实验方便，称(Pb－Pb＇)为近点压差，称(Pa－Pa＇)为远点压差。其数值用差压传感器来测量。 2.流量计性能测定： 流体通过节流式流量计时在上、下游两取压口之间产生压强差，它与流量的关系为： 式中：被测流体(水)的体积流量，m3/s； 流量系数，无因次； 流量计节流孔截面积，m2； 流量计上、下游两取压口之间的压强差，Pa ； 被测流体(水)的密度，kg／m3 。 用涡轮流量计作为标准流量计来测量流量VS。，每一个流量在压差计上都有一对应的读数，将压差计读数△P和流量Vs绘制成一条曲线，即流量标定曲线。同时利用上式整理数据可进一步得到C0—Re关系曲线。 3.离心泵性能测定实验 离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后，得出的离心泵压头与流量的关系。离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响。在实际工作中，其内部流动的规律比较复杂，实际