化工原理实验-流动阻力实验2.pdf

流体阻力实验 黄浩 分1 2011011743 实验时间：2013-10-16 同组实验者：张博文、陈辰 实验助教：周凯 地点：化工实验教学中心107 室 一、 实验目的 1、测定湍流状态光滑管、粗糙管的λ随Re 变化关系； 2、测定湍流状态突扩管、截止阀、球阀的ζ 值； 3、测定层流状态直管道的λ随Re 变化关系； 4、测定单级离心泵在一定转速下的特性曲线； 5、测定单级离心泵出口阀开度一定时的管路特性曲线； 6、测定孔板流量计的孔流系数C 随Re 变化关系。 0 二、 实验原理 1．流体阻力测定 流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的作用产生摩擦阻力；在流经弯头、阀门 等管件时，由于流体运动的速度和方向突然发生变化，产生局部阻力。这些能量损失都表现 为机械能的减少，结合因次分析用h 表示如下： f 直管流体阻力：  p u 2   p u 2  l u 2  1 1   2 2  hf  gZ1    gZ2            2    2  d 2 管道局部阻力：  p1 u 2   p u 2  u 2  1   2 2  hf  gZ1    gZ2          2    2  2 式中： λ——直管摩擦阻力系数，λ=F （Re,ε/d） ζ ——管道局部阻力系数，ζ= F （Re，形状） 对水力学光滑管道：λ=0.3163/Re0.25 对层流管道：λ=F （Re）≈64/Re 2．离心泵及管路特性曲线测定 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速。泵的性能参数扬程、轴功率、 效率随流量的变化关系，即He～Q、N ～Q、η～Q 称为离心泵的特性曲线。该特性曲线需 轴 由实验测得，计算如下： H H H H mH O 2 e 出口表压 进口表压 N  N    0.9 N kW 轴 电 电 传 电 Ne g He qv   N N 1000 轴 轴 3 Q=3600 ×qv m /h 管路特性是指输送流体时，管路需要的能量H（即从A 到B 流体机械能的差值+阻力损 失）随流量Q 的变化关系。本实验中任何一个流量点都是工作点，管路需要的能量与泵提供 给管路的能量平衡相等，计算H 的方法