化原理$验指 局部阻力的方法,称为阻力系数法 式中,ξ一一局部阻力系数,无因次 u—一在小截面管中流体的平均流速,m/s。 由于管件两侧距测压孔问的直管长度很短.引起的摩擦阻力与局部阻力相比,可以忽 略不计。因此hf之值可应用柏努利方程由压差计读数求取。 、实验装置与流程 1.实验装置 高位水 光看管 传 整传感器 显指示 水温传器 图1-1实验装置流程图 实验装置如图1-1所示。主要部分由高位槽,不同管径、材质的管子,各种阀门或管 件,转子流量计等组成。第一根为不锈钢管,第二根为镀锌铁管,分别用于光滑管和粗糙 管湍流流体流动阻力的测定。第三根为镀锌铁管,其上装有待测管件(闸阀),用于局部阻 力的测定。最下边的第四根为内径6mm的细铜管,用于层流流动阻力的测定。 本实验的介质为水,由高位水塔供给(其位头约为25m),经实验装置后的水通过地下 管道流人泵房内水池.再用泵送至高位水塔循环使用。 水流量用装在测试装置尾部的转子流量计测量,直管段和管件的阻力分别用各自的倒
化工原理实验指导 - 9 - 局部阻力的方法，称为阻力系数法。 即 式中，ξ——局部阻力系数，无因次； u——在小截面管中流体的平均流速，m／s。 由于管件两侧距测压孔问的直管长度很短．引起的摩擦阻力与局部阻力相比，可以忽 略不计。因此 hf 之值可应用柏努利方程由压差计读数求取。 三、实验装置与流程 1．实验装置 图 1-1 实验装置流程图 实验装置如图 1-1 所示。主要部分由高位槽，不同管径、材质的管子，各种阀门或管 件，转子流量计等组成。第一根为不锈钢管，第二根为镀锌铁管，分别用于光滑管和粗糙 管湍流流体流动阻力的测定。第三根为镀锌铁管，其上装有待测管件(闸阀)，用于局部阻 力的测定。最下边的第四根为内径 6mm 的细铜管，用于层流流动阻力的测定。 本实验的介质为水，由高位水塔供给(其位头约为 25m)，经实验装置后的水通过地下 管道流人泵房内水池．再用泵送至高位水塔循环使用。 水流量用装在测试装置尾部的转子流量计测量，直管段和管件的阻力分别用各自的倒 2 2 u ξ f h =
化原理$验指 U形压差计测量 2.装置结构尺寸 装置结构尺寸如表1-1所示。 表1-1 名称材质 管内径(mm) 测试段长度 装置(1)装置(2)装置(3)装置(4) 光滑管「不锈钢管320583204832032102 粗糙管镀锌铁管36686366793666366332 局部阻力闸阀 26648285982860628615 四、实验步骤及注意事项 1.缓缓打开阀10、阀20、阀30与阀2,关闭阀3,做好倒U型压差计的排气准备工 2.关闭阀30与阀2,开始排气,关闭进气阀门14、24和出水活栓以及平衡阀门13 23;打开髙压侧阀门11、阀22和低压侧阀门12、阀21使高位水槽的水经过系统管路、 导压管、高压侧阀门、倒U形管。低压侧阀门排出系统。关闭阀12、阀11,阀22、阀21, 打开阀14、阀13,阀24、阀23。使玻璃管内的水排净并吸入空气,再关闭阀门14、24 和出水活栓以及平衡阀门13、23,然后打开阀12、阀11,阀22、阀21,让水进入玻璃管 至平衡水位(此时系统中的出水阀门3是关闭的,管路中的水再静止时U形中的水位是平 衡的。),倒U型压差计的排气工作完成 3.打开光滑管与粗糙管的压差变送器1151的排气阀门,进行1151的排气,排气完 关闭排气阀门。开始实验 4.当装置确定后,根据ΔP和u的实验测定值,可计算λ和ξ,在等温条件下,雷诺 数Re=dup/μ=Au,其中A为常数,因此只要调节流量调节阀,可得一系列λRe的实验 点,绘出λ~Re曲线。 5.缓缓打开出水阀门3,调节好一个流量,待水稳定后,正确测取压差和流量等有关 参数。然后再改变不同流量,正确读取不同流量下的测取压差和流量等有关参数。 6.根据本装置特点,应考虑好实验点的分布和测量次数。实验结束后,应将装置中 的水排放干净 7.关闭与实验无关的阀门,并关闭流量调节阀,稍开入口闸阀,对流程进行冲水排 五、实验报告 1.根据粗糙管实验结果,在双对数坐标纸上标绘出λRe曲线,对照化工原理教材
化工原理实验指导 - 10 - U 形压差计测量。 2．装置结构尺寸 装置结构尺寸如表 1-1 所示。 表 1-1 名 称 材 质 管 内 径（mm） 测试段长度 装置（1） 装置（2） 装置（3） 装置（4） （m） 光滑管 不锈钢管 32.058 32.048 32.200 32.102 2 粗糙管 镀锌铁管 36.686 36.679 36.666 36.633 2 局部阻力 闸阀 26.648 28.598 28.606 28.615 2 四、实验步骤及注意事项 1．缓缓打开阀 10、阀 20、阀 30 与阀 2，关闭阀 3，做好倒 U 型压差计的排气准备工 作。 2. 关闭阀 30 与阀 2，开始排气，关闭进气阀门 14、24 和出水活栓以及平衡阀门 13、 23；打开高压侧阀门 11、阀 22 和低压侧阀门 12、阀 21 使高位水槽的水经过系统管路、 导压管、高压侧阀门、倒 U 形管。低压侧阀门排出系统。关闭阀 12、阀 11，阀 22、阀 21， 打开阀 14、阀 13，阀 24、阀 23。使玻璃管内的水排净并吸入空气，再关闭阀门 14、24 和出水活栓以及平衡阀门 13、23，然后打开阀 12、阀 11，阀 22、阀 21，让水进入玻璃管 至平衡水位（此时系统中的出水阀门 3 是关闭的，管路中的水再静止时 U 形中的水位是平 衡的。），倒 U 型压差计的排气工作完成。 3．打开光滑管与粗糙管的压差变送器 1151 的排气阀门，进行 1151 的排气，排气完 关闭排气阀门。开始实验。 4．当装置确定后，根据 P 和 u 的实验测定值，可计算λ和ξ，在等温条件下，雷诺 数 Re=duρ/μ=Au，其中 A 为常数，因此只要调节流量调节阀，可得一系列λ~Re 的实验 点，绘出λ～Re 曲线。 5．缓缓打开出水阀门 3，调节好一个流量，待水稳定后，正确测取压差和流量等有关 参数。然后再改变不同流量，正确读取不同流量下的测取压差和流量等有关参数。 6．根据本装置特点，应考虑好实验点的分布和测量次数。实验结束后，应将装置中 的水排放干净。 7．关闭与实验无关的阀门，并关闭流量调节阀，稍开入口闸阀，对流程进行冲水排 气。 五、实验报告 1．根据粗糙管实验结果，在双对数坐标纸上标绘出λ~Re 曲线，对照化工原理教材