四川大学化工原理流体力学实验报告-流体力学实验报告.doc

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四川大学化工原理流体力学实验报告-流体力学实验报告

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化工原理实验报告流体力学综合实验

姓名：

学号：

班级号：

实验日期：20__实验成绩：

流体力学综合实验一、实验目的：

1.

测定流体在管道内流动时的直管阻力损失，作出λ与Re的关系曲线。

2.

观察水在管道内的流动类型。

3.

测定在一定转速下离心泵的特性曲线。

二、实验原理1、求λ与Re的关系曲线流体在管道内流动时，由于实际流体有粘性，其在管内流动时存在摩擦阻力，必然会引起流体能量损耗，此损耗能量分为直管阻力损失和局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流动（如图1所示）时的阻力损失可根据伯努利方程求得。

112以管中心线为基准面，在1、2截面间列伯努利方程:图1流体在1、2截面间稳定流动2

因u1=u2，z1=z2，故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为

流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得，其表达式为

由上面两式得：

而

由此可见，摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析^p法整理可形象地表示为

式中：直管阻力损失，J/kg；摩擦阻力系数；直管长度和管内径，m；流体流经直管的压降，Pa；流体的密度，kg/m3；流体黏度，Pa.s；流体在管内的流速，m/s；流体在一段水平等管径管内流动时，测出一定流量下流体流经这段管路所产生的压降，即可算得。两截面压差由差压传感器测得；流量由涡轮流量计测得，其值除以管道截面积即可求得流体平均流速。在已知管径和平均流速的情况下，测定流体温度，确定流体的密度和黏度，则可求出雷诺数，从而关联出流体流过水平直管的摩擦系数与雷诺数的关系曲线图。

2、求离心泵的特性曲线

三、实验流程图流体力学实验流程示意图转子流量计离心泵压力表真空压力表水箱闸阀1闸阀2球阀3球阀2球阀1涡轮流量计孔板流量计?35×2钢管?35×2钢管?35×2铜管?10×2钢管

四、实验操作步骤1、求λ与Re的关系曲线1)根据现场实验装置，理清流程，检查设备的完好性，熟悉各仪表的使用方法。

2)打开控制柜面上的总电开关，按下仪表开关，检查无误后按下水泵开关。

3)打开球阀1，调节流量调节闸阀2使管内流量约为10.5，逐步减小流量，每次约减少0.5，待数据稳定后，记录流量及压差读数，待流量减小到约为4后停止实验。

4)打开球阀2，关闭球阀1，重复步骤（3）。

5)打开球阀2和最上层钢管的阀，调节转子流量计，使流量为40，逐步减小流量，每次约减少4，待数据稳定后，记录流量及压差读数，待流量减小到约为4时停止实验。完成直管阻力损失测定。

2、求离心泵的特性曲线1)根据现场实验装置，理清流程，检查设备的完好性，熟悉各仪表的使用方法。

2)打开控制柜面上的总电开关，按下仪表开关，先关闭出口阀门，检查无误后按下水泵开关。

3)打开球阀2，调节流量调节阀1使管内流量，先开至最大，再逐步减小流量，每次约减少1，待数据稳定后，记录流量及压差读数，待流量减小到约为4后停止实验，记录9-10组数据。

4)改变频率为35Hz，重复操作（3），可以测定不同频率下离心泵的特性曲线。

五、实验数据记录1、设备参数：

；；2、实验数据记录1）求λ与Re的关系曲线

铜管湍流

钢管湍流序号qv(m3h)?p(kpa)

序号qv(m3h)?p(kpa)18.73.14

111.14.6528.32.90

210.54.2037.92.66

39.93.7847.52.40

49.33.3857.12.21

58.73.0066.71.97

68.12.6176.31.77

77.52.2585.91.55

86.91.9795.51.38

96.31.68105.11.21

105.71.40114.71.04

115.11.16

钢管层流序号qv(Lh)?p(pa)1409352367013325004284025243406202907162308121659811610458

2、求离心泵的特性曲线

30Hz离心泵数据记录序号流量真空表压力表电机功率115.65-220__

28000694214.64-20_31000666313.65-180037000645412.65-120__

40000615511.6220__

420_5896