化工基础实验

实验一实验一实验一实验一流体流动阻力系数的测定流体流动阻力系数的测定流体流动阻力系数的测定流体流动阻力系数的测定化工基础实验化工基础实验化工基础实验化工基础实验实验目的实验目的实验目的实验目的
了解流体流动阻力的测定方法了解流体流动阻力的测定方法了解流体流动阻力的测定方法了解流体流动阻力的测定方法。。。。
确确确确定流体通过直管时的摩擦阻力定流体通过直管时的摩擦阻力定流体通过直管时的摩擦阻力定流体通过直管时的摩擦阻力，，，，并确并确并确并确定摩擦系数定摩擦系数定摩擦系数定摩擦系数λλλλ与雷诺数与雷诺数与雷诺数与雷诺数RRRReeee的关系的关系的关系的关系。。。。
定流体通过阀门时的局部阻力定流体通过阀门时的局部阻力定流体通过阀门时的局部阻力定流体通过阀门时的局部阻力，，，，并求出并求出并求出并求出局部阻力系数局部阻力系数局部阻力系数局部阻力系数ζζζζ。。。。实验原理实验原理实验原理实验原理
流体在管路中流动时流体在管路中流动时流体在管路中流动时流体在管路中流动时，，，，由于流体粘性剪由于流体粘性剪由于流体粘性剪由于流体粘性剪应力和涡流存在应力和涡流存在应力和涡流存在应力和涡流存在，，，，流体必定要消耗一定流体必定要消耗一定流体必定要消耗一定流体必定要消耗一定机械能机械能机械能机械能。。。。管路系统是由直管管路系统是由直管管路系统是由直管管路系统是由直管、、、、管件和阀管件和阀管件和阀管件和阀门等组成门等组成门等组成门等组成。。。。流体流过直管时造成的机械流体流过直管时造成的机械流体流过直管时造成的机械流体流过直管时造成的机械能损失称为直管阻力能损失称为直管阻力能损失称为直管阻力能损失称为直管阻力；；；；而流体通过管而流体通过管而流体通过管而流体通过管件件件件、、、、阀门等局部障碍阀门等局部障碍阀门等局部障碍阀门等局部障碍，，，，由于流动方向或由于流动方向或由于流动方向或由于流动方向或流动截面的改变造成的机械能损失称为流动截面的改变造成的机械能损失称为流动截面的改变造成的机械能损失称为流动截面的改变造成的机械能损失称为局部阻力局部阻力局部阻力局部阻力。。。。流体阻力系数的计算流体阻力系数的计算流体阻力系数的计算流体阻力系数的计算局部阻力系数的计算局部阻力系数的计算局部阻力系数的计算局部阻力系数的计算2/22uPPρξ远近Δ-Δ=2/22uPPρζ远近Δ-Δ=实验装置实验装置实验装置实验装置实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤1.向储水槽内注水向储水槽内注水向储水槽内注水向储水槽内注水,直到水满为止直到水满为止直到水满为止直到水满为止(最好用蒸馏水最好用蒸馏水最好用蒸馏水最好用蒸馏水,以保持流体清以保持流体清以保持流体清以保持流体清洁洁洁洁)。。。。2.在大流量状态下用压差表测量系统压差前在大流量状态下用压差表测量系统压差前在大流量状态下用压差表测量系统压差前在大流量状态下用压差表测量系统压差前,应先接通电源予热应先接通电源予热应先接通电源予热应先接通电源予热10～～～～15分钟分钟分钟分钟,调好数字表调好数字表调好数字表调好数字表的零点的零点的零点的零点,方可启动泵做实验方可启动泵做实验方可启动泵做实验方可启动泵做实验。。。。3.测量前先检查导压系统内有无气泡存在测量前先检查导压系统内有无气泡存在测量前先检查导压系统内有无气泡存在测量前先检查导压系统内有无气泡存在，，，，可参阅下图可参阅下图可参阅下图可参阅下图（（（（ΠΠΠΠ形形形形压差计压差计压差计压差计））））））））当流量由大调至当流量由大调至当流量由大调至当流量由大调至100以下时以下时以下时以下时,再将关闭阀再将关闭阀再将关闭阀再将关闭阀18，，，，20，，，，打开阀打开阀打开阀打开阀26后后后后，，，，缓慢同时打开两侧阀缓慢同时打开两侧阀缓慢同时打开两侧阀缓慢同时打开两侧阀19使倒使倒使倒使倒U型管两型管两型管两型管两端水面下降至端水面下降至端水面下降至端水面下降至0刻度左右时迅速刻度左右时迅速刻度左右时迅速刻度左右时迅速关紧关紧关紧关紧，，，，同时将阀门同时将阀门同时将阀门同时将阀门26关关关关闭闭闭闭，，，，然后打开阀然后打开阀然后打开阀然后打开阀18，，，，20，，，，将水流量调节至零将水流量调节至零将水流量调节至零将水流量调节至零，，，，看液面是否看液面是否看液面是否看液面是否平行平行平行平行，，，，如果不平如果不平如果不平如果不平则说明系统内有气泡存在则说明系统内有气泡存在则说明系统内有气泡存在则说明系统内有气泡存在，，，，需赶净气泡方可需赶净气泡方可需赶净气泡方可需赶净气泡方可测取数据测取数据测取数据测取数据。。。。赶气泡的方法赶气泡的方法赶气泡的方法赶气泡的方法：：：：将流量调至最大将流量调至最大将流量调至最大将流量调至最大,把阀门把阀门把阀门把阀门13，，，，15，，，，16，，，，17，，，，18，，，，20全部打开全部打开全部打开全部打开，，，，使大流量的水经使大流量的水经使大流量的水经使大流量的水经阀阀阀阀18处进入处进入处进入处进入U型玻璃管经阀型玻璃管经阀型玻璃管经阀型玻璃管经阀20处排出处排出处排出处排出。。。。看看看看U型型型型玻璃管内无明玻璃管内无明玻璃管内无明玻璃管内无明显气泡后显气泡后显气泡后显气泡后，，，，将水流量调节到零流量将水流量调节到零流量将水流量调节到零流量将水流量调节到零流量后后后后（（（（同上同上同上同上））））查看液面是否查看液面是否查看液面是否查看液面是否平行平行平行平行。。。。实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤4.测取数据的顺序可从大流量至小流量测取数据的顺序可从大流量至小流量测取数据的顺序可从大流量至小流量测取数据的顺序可从大流量至小流量,反之也可反之也可反之也可反之也可，，，，一般测一般测一般测一般测15～～～～20组数组数组数组数,建议当流量读数小于建议当流量读数小于建议当流量读数小于建议当流量读数小于100lh-1时时时时，，，，只用空只用空只用空只用空气气气气—水倒置水倒置水倒置水倒置U型玻璃管型玻璃管型玻璃管型玻璃管测量压差测量压差测量压差测量压差△△△△p。。。。空气空气空气空气—水倒置水倒置水倒置水倒置U型压差计的使用方法型压差计的使用方法型压差计的使用方法型压差计的使用方法：：：：将流量调节到将流量调节到将流量调节到将流量调节到100lh-1以下以下以下以下，，，，打开阀门打开阀门打开阀门打开阀门18、、、、20，，，，让让让让U型管中充满水型管中充满水型管中充满水型管中充满水，，，，然后然后然后然后关闭阀关闭阀关闭阀关闭阀18，，，，20。。。。打开阀打开阀打开阀打开阀26后后后后，，，，缓慢同时打开两侧阀缓慢同时打开两侧阀缓慢同时打开两侧阀缓慢同时打开两侧阀19使倒使倒使倒使倒U型管型管型管型管两端水面下降至两端水面下降至两端水面下降至两端水面下降至0刻度左右时迅速关刻度左右时迅速关刻度左右时迅速关刻度左右时迅速关紧紧紧紧，，，，同时将阀门同时将阀门同时将阀门同时将阀门26关闭关闭关闭关闭。。。。打开阀门打开阀门打开阀门打开阀门18、、、、20，，，，即可测即可测即可测即可测量量量量。。。。当流量大于当流量大于当流量大于当流量大于100lh-1时时时时，，，，采用直管阻力压差表采用直管阻力压差表采用直管阻力压差表采用直管阻力压差表28测压差测压差测压差测压差，，，，但此时应将阀门但此时应将阀门但此时应将阀门但此时应将阀门18、、、、20关闭关闭关闭关闭。。。。5.测定局部阻力时测定局部阻力时测定局部阻力时测定局部阻力时，，，，先关闭阀门先关闭阀门先关闭阀门先关闭阀门10和和和和11，，，，全开或半开阀全开或半开阀全开或半开阀全开或半开阀门门门门12，，，，将流量调至将流量调至将流量调至将流量调至500L／／／／h以上以上以上以上，，，，用局部阻力压差表用局部阻力压差表用局部阻力压差表用局部阻力压差表29分别测阀门分别测阀门分别测阀门分别测阀门12两侧远端和近端的压差两侧远端和近端的压差两侧远端和近端的压差两侧远端和近端的压差。。。。6.待数据测量完毕待数据测量完毕待数据测量完毕待数据测量完毕,关闭流量调节阀关闭流量调节阀关闭流量调节阀关闭流量调节阀,切断电源切断电源切断电源切断电源。。。。注意事项注意事项注意事项注意事项
注意测定局部阻力时注意测定局部阻力时注意测定局部阻力时注意测定局部阻力时，，，，在通水之前应将在通水之前应将在通水之前应将在通水之前应将后面的传感器平衡阀打开后面的传感器平衡阀打开后面的传感器平衡阀打开后面的传感器平衡阀打开，，，，让传感器两让传感器两让传感器两让传感器两侧充满侧充满侧充满侧充满水水水水，，，，维持平衡维持平衡维持平衡维持平衡，，，，保护传感器保护传感器保护传感器保护传感器，，，，用用用用压差表测压差时压差表测压差时压差表测压差时压差表测压差时，，，，将传感器平衡阀关将传感器平衡阀关将传感器平衡阀关将传感器平衡阀关闭闭闭闭。。。。实验二实验二实验二实验二离心泵性能测定实验离心泵性能测定实验离心泵性能测定实验离心泵性能测定实验化工基础实验化工基础实验化工基础实验化工基础实验实验目的实验目的实验目的实验目的1.1.1.1.熟悉离心泵的操作方法熟悉离心泵的操作方法熟悉离心泵的操作方法熟悉离心泵的操作方法。。。。2.2.2.2.掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法的测定方法的测定方法的测定方法、、、、表示方法表示方法表示方法表示方法，，，，加深对离心泵性加深对离心泵性加深对离心泵性加深对离心泵性能的了解能的了解能的了解能的了解。。。。3.3.3.3.掌握离心泵特性管路特性曲线的测定掌握离心泵特性管路特性曲线的测定掌握离心泵特性管路特性曲线的测定掌握离心泵特性管路特性曲线的测定方法方法方法方法、、、、表示方法表示方法表示方法表示方法。。。。实验原理实验原理实验原理实验原理离心泵是最常见的液体输送设备离心泵是最常见的液体输送设备离心泵是最常见的液体输送设备离心泵是最常见的液体输送设备。。。。在一在一在一在一定的型号和转速下定的型号和转速下定的型号和转速下定的型号和转速下，，，，离心泵的扬程离心泵的扬程离心泵的扬程离心泵的扬程HeHeHeHe、、、、轴功率轴功率轴功率轴功率NNNN及效率及效率及效率及效率ηηηη均随流量均随流量均随流量均随流量qqqqVVVV而改变而改变而改变而改变。。。。通通通通常通过实验测出常通过实验测出常通过实验测出常通过实验测出HeHeHeHe—qqqqVVVV、、、、NNNN—qqqqVVVV及及及及ηηηη—qqqqVVVV关关关关系系系系，，，，并用曲线表示之并用曲线表示之并用曲线表示之并用曲线表示之，，，，称为特性曲线称为特性曲线称为特性曲线称为特性曲线。。。。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据用泵的重要依据用泵的重要依据用泵的重要依据。。。。HeHeHeHe的测定的测定的测定的测定功率的测定功率的测定功率的测定功率的测定功率表测得的功率为电动机的输入功率功率表测得的功率为电动机的输入功率功率表测得的功率为电动机的输入功率功率表测得的功率为电动机的输入功率。。。。由于泵由由于泵由由于泵由由于泵由电动机直接带动电动机直接带动电动机直接带动电动机直接带动，，，，传动效率可视为传动效率可视为传动效率可视为传动效率可视为1.01.01.01.0，，，，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率所以电动机的输出功率等于泵的轴功率所以电动机的输出功率等于泵的轴功率所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。。。。即即即即：：：：泵的轴功率泵的轴功率泵的轴功率泵的轴功率NNNN＝＝＝＝电动机的输出功率电动机的输出功率电动机的输出功率电动机的输出功率，，，，kWkWkWkW电动机的电动机的电动机的电动机的输出功率输出功率输出功率输出功率