一、实验目的
1. 测定摩擦系数和雷诺数的关系。 2. 测定闸阀的阻力系数和雷诺数的关系。
二、基本原理少年电脑世界
化工管路有直管部分和管件部分组成。流体在管路中流动时,由于粘性剪应力和涡流的存在,因此不可避免地要消耗一定的机械能。
直管部分损失的流体机械能称为直管阻力损失(或称沿程阻力损失);管件部分损失的称为局部阻力损失。工程上必须对这种机械能的损失作出定量计算。
市场经济的一般特征分析流体流动过程可知它是一个多参数过程,f h =f(d 、l 、u 、μ、ρ、ε)。由因次论的指导,从诸多影响流体流动的因素中组合流体流经管件时的阻力损失为如下的函数关系式:
λ=
21
2u P l d ∆∙ 及ε=222u
P ∆ 式中:λ——直管摩擦系数 d ——直管内径 m l ——直管长度 m u ——流体流速 m/s ε——管件的阻力系数
ΔP 1——直管沿程压力降 N/㎡
ΔP 2——管件局部压力降 N/㎡ ΔP 1、ΔP 2由水银压差计读出;ΔP=h(ρ Hg -
ρ)g N/㎡
流速由涡轮流量计及MMD 智能流量仪算出:u=V s /4
πd 2
(m/s) 式中:g ——重力加速度 m/s 2
ρ——流体的密度 kg/m 3
Vs ——平均流量 m 3
/s
三、实验装置与流程
1.本设备主要参数:
反课纲运动
2.流程
水头损失
1.水箱8.温度计
2.控制阀9.泵
3.放空阀10.涡轮流量计
4.直管阻力测量U形压差计11.直管段取压孔
5.平衡阀12.局部阻力测量U形压差计6.放空阀13.闸阀
7.排液阀14.局部阻力取压孔
3.装置
(一)被测元件
腐蚀与防护(1)镀锌水管Dg=3/4’、2m 闸阀Dg=3/4’
(二) 测量仪表
(1)U型压差计,指示液(水银)
(2)涡轮流量计LW-25 精度0.5级量程0.4~0.5m3/h
(3)MMD智能流量仪
四、实验步骤
1.水箱充水至80% 。
2.打开压差计上的平衡阀,关闭各放气阀。
孙大愚3.启动循环水泵。
4.排气
(1).管路排气:打开出口阀排尽管路中的气体。(2)测压导管排气:同时缓慢旋动压差计上的两个放气阀,排除压差计导压管中的气泡。注意:严防压差计中的水银冲走。(3).关闭平衡。
5.读取压差计零位读数。
6.开启调节阀至最大,确定流量范围,确定实验点,测定直管部分和测定局部阻力。7.测定读数:改变管道中的流量,读出一系列流量、压差并记录数据记录纸上。
8.验装置恢复原状,打开压差计上的平衡阀,并清理实验场地。
五、实验数据记录及处理
将所得的实验数据组在双对数坐标上绘制:λ~Re曲线图形、ε~Re曲线图形。
六、思考题
1.在对装置做排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的出口阀?为什么?
2.如何检测管路中的空气已经被排除干净?
3.以水做介质所测得的λ~Re关系能否适用于其它流体?如何应用?
4.在不同设备上(包括不同管径),不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上? 5.如果测压口、孔边缘有毛刺或安装不垂直,对静压的测量有何影响?