没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
化工流动过程综合实验装置-北京京工科业公司.doc
需积分: 5 0 下载量 52 浏览量
2021-04-18
10:05:44
上传
评论
收藏 4.13MB DOC 举报
温馨提示
试读
24页
化工流动过程综合实验装置
资源详情
资源评论
资源推荐
化工流动过程综合实验装置说明书
(包括能够完成装置功能的装置流程图、实验数据、计算过程、设备照片,提供实验指导书及测试后的曲线图)
一、实验目的:
1.学习直管摩擦阻力 、直管摩擦系数 的测定方法。.
2.掌握直管摩擦系数 与雷诺数 和相对粗糙度之间的关系及变化规律。
3.掌握局部摩擦阻力 ,局部阻力系数 的测定方法。.
4.学习压强差的几种测量方法和提高其测量精确度的一些技巧。
5.熟悉离心泵的操作方法。
6.掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法、表示方法,加深对离心
泵性能的了解。
7.练习并掌握节流式流量计流量系数 C 的确定方法,并能够根据实验结果分
析流量系数 C 随雷诺数 Re 的变化规律。
二、实验内容:
1.测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数 。
2.测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数 与雷诺数 Re 和相对粗糙度之
间的关系曲线。
3.测定管路部件局部摩擦阻力 和局部阻力系数 。
4.熟悉离心泵的结构与操作方法。
5.测定某型号离心泵在一定转速下的特性曲线。
6.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
7.测定并绘制节流式流量计的流量标定曲线,确定流量系数 C。
三、实验原理:
1.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:
(1)
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)
(2)
整理(1)(2)两式得 (3)
1
(4)
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/m
3
; 流体的黏度,N·s/m
2
。
在实验装置中,直管段管长 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(或流量 Vs)之间的关系。
根据实验数据和式(3)可计算出不同流速下的直管摩擦系数 λ,用式(4)
计算对应的 Re,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。
2.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,在上、下游各开两对测压口 a-a'和 b-b'如
图-1,使 ab=bc ; a'b'=b'c',则
△
P
f
,
a b
=△
P
f
,
bc
;
△
P
f
,
a
'
b
'
= P△
f
,
b
'
c
'
在 a-a'之间列柏努利方程式 P
a
-
P
a
'
=2 P△
f
,
a b
+2 P△
f
,
a
'
b
'
+ P△
'
f
(5)
在 b-b'之间列柏努利方程式: P
b
-
P
b
'
= P△
f
,
bc
+ P△
f
,
b
'
c
'
+ P△
'
f
= P△
f
,
a b
+ P△
f
,
a
'
b
'
+ P△
'
f
(6)
联立式(5)和(6),则:
=
2(P
b
-
P
b
'
)
-
(P
a
-
P
a
'
)
2
为了实验方便,称(P
b
-P
b
'
)为近点压差,称(P
a
-P
a
'
)为远点压差。其数值用
差压传感器或 U 型管压差计来测量。
3.离心泵特性曲线的测定:
离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的型号和转速下,离心泵的扬程
H、轴功率 N 及效率 η 均随流量 Q 而改变。通常通过实验测出 H—Q
、
N—Q 及 η
—Q 关系,并用曲线表示之,称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条
件和选用泵的重要依据。泵特性曲线的具体测定方法如下:
(1) H 的测定:
在泵的吸入口和排出口之间列柏努利方程
(7)
(8)
上式中 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力,与柏努
力方程中其它项比较, 值很小,故可忽略。于是上式变为:
(9)
将测得的 和 值以及计算所得的 代入上式,即可求得
H。
(2) N 测定:
功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动,传动效
率可视为 1,所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即:
泵的轴功率 N=电动机的输出功率,kW;
电动机输出功率=电动机输入功率×电动机效率;
泵的轴功率=功率表读数×电动机效率,kW。
(3) 测定 (10)
(11)
式中: —泵的效率; N—泵的轴功率,kW;
3
Ne-泵的有效功率,kW; H—泵的扬程,m;
Q—泵的流量,m
3
/s; -水的密度,kg/m
3
。
4.管路特性曲线的测定:
当离心泵安装在特定的管路系统中工作时,实际的工作压头和流量不仅与离
心泵本身的性能有关,还与管路特性有关,也就是说,在液体输送过程中,泵
和管路二者相互制约的。
管路特性曲线是指流体流经管路系统的流量与所需压头之间的关系。若将泵
的特性曲线与管路特性曲线在同一坐标图上,两曲线交点即为泵的在该管路的
工作点。因此,如同通过改变阀门开度来改变管路特性曲线,求出泵的特性曲
线一样,可通过改变泵转速来改变泵的特性曲线,从而得出管路特性曲线。泵
的压头 H 计算同上。
5.流量计性能的测定:
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: (12)
式中: 被测流体(水)的体积流量,m
3
/s;
流量系数,无因次;
流量计节流孔截面积,m
2
;
流量计上、下端两取压口之间的压强差,Pa ;
被测流体(水)的密度,kg/m
3
。
用涡轮流量计作为标准流量计来测量流量 ,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 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 Re 关系曲线。
四、实验装置的基本情况:
4
剩余23页未读,继续阅读
www19850910com
- 粉丝: 8
- 资源: 298
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功
评论0