化工原理实验3、实验结束时的操作（1）关闭蓝水流量调节夹，使蓝水停止流动。（2）关闭进水阀3，使自来水停止流入水槽。（3）待实验管道的蓝色消失时，关闭阀门10。五.试验结果表1-1雷诺实验记录表水温玻璃管内径雷诺实验装置序号流型流量流量流速雷诺准数Re观察现象(m/s)(m/ s)(L/h)12- 14 -
化工原理实验 - 14 - 3、实验结束时的操作 （1）关闭蓝水流量调节夹,使蓝水停止流动。 （2）关闭进水阀 3,使自来水停止流入水槽。 （3）待实验管道的蓝色消失时,关闭阀门 10。 五.试验结果 表 1-1 雷诺实验记录表 玻璃管内径_水温_ 雷诺实验装置 序号 流量 （L/h） 流量 （m3 /s） 流速 (m/s) 雷诺准数 Re 观察现象 流型 1 2
化工原理实验实验二，柏努利方程实验一、实验目的1、熟悉流动流体中各种形式机械能及其相互转换的关系。2、了解压头损失与流速的关系。二、基本原理流体流动时具有三种形式的机械能，即位能、静压能和动能。这三种形式的能量是可以相互转换的。对于不可压缩的理想流体管内定态流动，如没有外功加入，任一截面上，尽管三种形式的机械能会因管路条件改变而有所不同，但其总和是相等的。Bernoulli方程描述了这一关系。P+号=8,+卫+蓝8++(2-1)p2如果管内流动的是实际流体，由于存在粘性，流动过程中有一部分机械能将用于克服流动阻力而转化为热，这部分机械能是不能恢复的，因而任两个截面间机械能总和不等，其差额就是流体因克服流动阻力而损耗的机械能（能量损失），此时，Bernoulli方程取如下形式：8++++β+-8:++*+m(2-2)p2式（2-1）和式（2-2）中各项能量均以单位质量流体为衡算基准，单位为J/kg如果以单位重量流体为衡算基准，则式（2-2）可表示为：+P+=5++%+H,(2-3)pg2gpg2g兴称为动压头，三者合计为总压头，式中z称为位压头，卫称为静压头，2gPgH称为压头损失。它们都可以用测压管某一段液柱高度来表示，单位为m。三、实验装置实验装置见图2-1。整个装置由高位槽、透明测量管和测压管三部分组成。透明测量管由小透明管、大透明管和弯管三段组成。在测量管的适当位置安装了四根测压管10，测压管与透明管的连接采用活动测头12，活动测头一端伸入透明测量管，端部的取压小孔中心线与透明管的中心线处于同一水平面，其另一- 15 -
化工原理实验 实验二 柏努利方程实验 一、实验目的 1、熟悉流动流体中各种形式机械能及其相互转换的关系。 2、了解压头损失与流速的关系。 二、基本原理 流体流动时具有三种形式的机械能，即位能、静压能和动能。这三种形式的 能量是可以相互转换的。 对于不可压缩的理想流体管内定态流动，如没有外功加入，任一截面上，尽 管三种形式的机械能会因管路条件改变而有所不同，但其总和是相等的。 Bernoulli 方程描述了这一关系。 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 p u gz p u gz + + = + + ρ ρ (2-1) 如果管内流动的是实际流体，由于存在粘性，流动过程中有一部分机械能将 用于克服流动阻力而转化为热，这部分机械能是不能恢复的，因而任两个截面间 机械能总和不等，其差额就是流体因克服流动阻力而损耗的机械能（能量损失）， 此时，Bernoulli 方程取如下形式： Wf p u gz p u gz + + = + + + 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 ρ ρ (2-2) 式（2-1）和式（2-2）中各项能量均以单位质量流体为衡算基准，单位为 J/kg， 如果以单位重量流体为衡算基准，则式（2-2）可表示为： H f g u g p z g u g p z + + = + + + 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 ρ ρ (2-3) 式中z称为位压头， g p ρ 称为静压头， g u 2 2 称为动压头，三者合计为总压头， Hf称为压头损失。它们都可以用测压管某一段液柱高度来表示，单位为m。 三、实验装置 实验装置见图 2-1。整个装置由高位槽、透明测量管和测压管三部分组成。 透明测量管由小透明管、大透明管和弯管三段组成。在测量管的适当位置安 装了四根测压管 10，测压管与透明管的连接采用活动测头 12，活动测头一端伸入 透明测量管，端部的取压小孔中心线与透明管的中心线处于同一水平面，其另一 - 15 -
化工原理实验端与测压管相连接，活动测头可以旋转，使取压孔可以在水平面上旋转360度，以便测取同一截面上的静压头和动压头。小管内径d,=16mm，大管内径d=22mm，弯管内径d=16mm。689.X图2-1Bernoulli方程实验装置流程图1水箱：2水泵：3一回流阀：4-高位槽：5一小透明管6--大透明管：7-弯管：8调节阀：9摆头；10测压管：11-标尺：12-活动测头四.实验方法（一）准备工作1、检查流体静止时，各测压管的水位是否一致，如有气泡，应用吸球吸去，如标尺读数不一致，应予调整。2、合闸开泵，如水泵不转动或有异声，应即停电检查。3、将调节阀全开，高位槽应仍有溢流，如无溢流，应将回流阀3适当关小，以保证液位恒定。4、关闭调节阀8，准备完毕。（二）实验步骤及思考题1、调节阀8全闭，旋转取压孔，观察并记录各取压管液位高度H。-16-
化工原理实验 端与测压管相连接，活动测头可以旋转，使取压孔可以在水平面上旋转 360 度， 以便测取同一截面上的静压头和动压头。 小管内径d1=16mm，大管内径d2=22mm，弯管内径d3=16mm。 四.实验方法 （一）准备工作 1、检查流体静止时，各测压管的水位是否一致， 如有气泡，应用吸球吸去，如标尺读数不一致，应予调整。 2、合闸开泵，如水泵不转动或有异声，应即停电检查。 3、将调节阀全开，高位槽应仍有溢流，如无溢流，应将回流阀 3 适当关小， 以保证液位恒定。 4、关闭调节阀 8，准备完毕。 （二）实验步骤及思考题 1、调节阀 8 全闭，旋转取压孔，观察并记录各取压管液位高度Ha。 - 16 -
化工原理实验思考题：（1）旋转取压孔时，液位高度有无变化？这一现象说明什么？H.的物理意义是什么？（2）各测压管高度是否相同？应不应该相同？2、开动水泵，将调节阀开至某一较小开度，将取压孔正对水流方向，观察并记录各测压管液位H，并将摆头9旋转，用量筒和秒表测定此时水的体积流量，测量二次，取其平均值。思考题：（1）H的物理意义是什么？（2）为什么同一点H>H？为什么距离高位槽越远，差值（Ha-H）越大？这一差值的物理意义是什么？3、阀门开度不变，将取压孔旋至与水流方向垂直，观察并记录各测压管液位He.思考题：（1）阀门开度未变，为什么各测压管液位下降？（H一H）代表什么压头？（2）比较各点的（H一H），可以说明什么问题？（3）H2可能大于Hle，如何解释？4、将调节阀开至最大，取压孔正对水流方向，观察并记录测压管液位Hs，并测量此时水的体积流量（方法同2）。思考题：（1）与H比较，流速增加，动压头应增大，为什么液位反而下降？（2）比较同一点的（H一H）和（H一H）的大小，可以说明什么问题？5、调节阀开度不变，取压孔垂直于水流方向，观察并记录测压管内液位He。思考题：对同一点，比较(H一H)和(Ha一H)的大小，说明什么问题？（三）实验完毕，先关闭调节阀，再停泵。- 17-
化工原理实验 - 17 - 思考题： （1）旋转取压孔时，液位高度有无变化？这一现象说明什么？Ha的物理意义 是什么？ （2）各测压管高度是否相同？应不应该相同？ 2、开动水泵，将调节阀开至某一较小开度，将取压孔正对水流方向，观察并 记录各测压管液位Hb，并将摆头 9 旋转，用量筒和秒表测定此时水的体积流量， 测量二次，取其平均值。 思考题： （1）Hb的物理意义是什么？ （2）为什么同一点Ha>Hb？为什么距离高位槽越远，差值(Ha-Hb)越大？这一 差值的物理意义是什么？ 3、阀门开度不变，将取压孔旋至与水流方向垂直，观察并记录各测压管液位 Hc。 思考题： （1）阀门开度未变，为什么各测压管液位下降？(Hb－Hc)代表什么压头？ （2）比较各点的(Hb－Hc)，可以说明什么问题？ （3）H2c可能大于H1c，如何解释？ 4、将调节阀开至最大，取压孔正对水流方向，观察并记录测压管液位Hd，并 测量此时水的体积流量（方法同 2）。 思考题： （1）与Hb比较，流速增加，动压头应增大，为什么液位反而下降？ （2）比较同一点的(Ha－Hb)和(Ha－Hd)的大小，可以说明什么问题？ 5、调节阀开度不变，取压孔垂直于水流方向，观察并记录测压管内液位He。 思考题： 对同一点，比较(Hb－Hc)和(Hd－He)的大小，说明什么问题？ （三）实验完毕，先关闭调节阀，再停泵