化工原理实验报告
流体力学综合实验
姓名：
学号：
班级号：
实验日期：2016
实验成绩：
流体力学综合实验
实验目：
1 测定流体道流动时直阻力损失作出λRe关系曲线
2 观察水道流动类型
3 测定定转速离心泵特性曲线
二实验原理
1求 λ Re关系曲线
流体道流动时实际流体粘性流动时存摩擦阻力必然会引起流体量损耗损耗量分直阻力损失局部阻力损失流体水直作稳态流动（图1示）时阻力损失根伯努利方程求
1
1
2
中心线基准面12截面间列伯努利方程
图1 流体12截面间稳定流动
2
u1u2z1z2流体等直径12两截面间阻力损失
流体流直时摩擦系数阻力损失间关系范宁公式求表达式
面两式：
见摩擦系数流体流动类型壁粗糙度等素关分析法整理形象表示
式中：直阻力损失Jkg
摩擦阻力系数
直长度径m
流体流直压降Pa
流体密度kgm3
流体黏度Pas
流体流速ms
流体段水等径流动时测出定流量流体流段路产生压降算两截面压差差压传感器测流量涡轮流量计测值道截面积求流体均流速已知径均流速情况测定流体温度确定流体密度黏度求出雷诺数关联出流体流水直摩擦系数雷诺数关系曲线图
2求离心泵特性曲线
三实验流程图
流体力学实验流程示意图
转子流量计
离心泵
压力表
真空压力表
水箱
闸阀1
闸阀2
球阀3
球阀2
球阀1
涡轮流量计
孔板流量计
∅35×2钢
∅35×2钢
∅35×2铜
∅10×2钢
四实验操作步骤
1求 λ Re关系曲线
1) 根现场实验装置理清流程检查设备完性熟悉仪表方法
2) 开控制柜面总电源开关仪表开关检查误水泵开关
3) 开球阀1调节流量调节闸阀2流量约105逐步减流量次约减少05数稳定记录流量压差读数流量减约4停止实验
4) 开球阀2关闭球阀1重复步骤（3）
5) 开球阀2层钢阀调节转子流量计流量40逐步减流量次约减少4数稳定记录流量压差读数流量减约4时停止实验完成直阻力损失测定
2求离心泵特性曲线
1) 根现场实验装置理清流程检查设备完性熟悉仪表方法
2) 开控制柜面总电源开关仪表开关先关闭出口阀门检查误水泵开关
3) 开球阀2调节流量调节阀1流量先开逐步减流量次约减少1数稳定记录流量压差读数流量减约4停止实验记录910组数
4) 改变频率35Hz重复操作（3）测定频率离心泵特性曲线
五实验数记录
1设备参数：
2实验数记录
1）求 λ Re关系曲线
铜湍流 钢湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
1
87
314
1
111
465
2
83
290
2
105
420
3
79
266
3
99
378
4
75
240
4
93
338
5
71
221
5
87
300
6
67
197
6
81
261
7
63
177
7
75
225
8
59
155
8
69
197
9
55
138
9
63
168
10
51
121
10
57
140
11
47
104
11
51
116
钢层流
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
1
40
935
2
36
701
3
32
500
4
28
402
5
24
340
6
20
290
7
16
230
8
12
165
9
8
116
10
4
58
2求离心泵特性曲线
30Hz离心泵数记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
1
1565
2200
28000
694
2
1464
2000
31000
666
3
1365
1800
37000
645
4
1265
1200
40000
615
5
1162
200
42000
589
6
1068
0
47000
565
7
966
100
50000
549
8
867
1000
51000
521
9
767
1500
55000
488
10
663
1800
59000
468
11
562
1800
60000
442
12
458
2000
67000
388
13
008
00022
0083
1669
35Hz离心泵数记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
1
1827
500
42000
1052
2
1726
400
48000
998
3
1624
300
51000
972
4
1526
300
56000
933
5
1427
200
61000
906
6
1328
200
65000
861
7
1227
200
68000
824
8
1127
100
71000
798
9
1026
0
76000
758
10
926
100
80000
725
11
826
0
82000
682
12
726
100
89000
653
13
627
150
90000
626
14
526
180
100000
585
15
443
200
110000
528
六典型计算
1 求 λ Re关系曲线
铜湍流第组数例计算
T22℃时ρ≈997044kgm3 μ≈10×103Pa∙s
中心线基准面12截面间列伯努利方程
P1ρ+u12+gz1P2ρ+u22+gz2+hf
u1u2z1z2流体等径12两截面间阻力损失
hf∆Pρ314*10001000315Jkg
uqvAqvπ4d12873600×000075483202ms
Reduρμ0031×3202×99704400019896027
hfλ∆Pρ λ∆Pρd1l2u2315×003112×232022001587
计算相
2求离心泵特性曲线
湍流铜：长L212m径d231mm
铜湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
87
314
3202
9896027
001587
2
83
290
3055
9441037
001611
3
79
266
2907
8986048
001631
4
75
240
2760
8531058
001633
5
71
221
2613
8076068
001677
6
67
197
2466
7621078
001679
7
63
177
2318
7166089
001706
8
59
155
2171
6711099
001704
9
55
138
2024
6256109
001745
10
51
121
1877
5801119
001780
11
47
104
1730
534613
001801
钢湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
111
465
4085
1262597
001444
2
105
420
3864
1194348
001458
3
99
378
3643
112610
001476
4
93
338
3423
1057851
001495
5
87
300
3202
9896027
001517
6
81
261
2981
9213543
001522
7
75
225
2760
8531058
001530
8
69
197
2539
7848573
001583
9
63
168
2318
7166089
001620
10
57
140
2098
6483604
001649
11
51
116
1877
5801119
001706
湍流钢：长L312m径d3231mm
钢层流
层流钢：长L12m径d16mm
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
u(ms)
Re
λ
1
40
935
0393
235103
006084
2
36
701
0353
211174
005631
3
32
500
0314
187843
005083
4
28
402
0275
164512
005338
5
24
340
0236
141181
006145
6
20
290
0196
117252
007547
7
16
230
0157
93922
009353
8
12
165
0118
70591
011928
9
8
116
0079
47260
018869
10
4
58
0039
23331
037737
2 离心泵特性曲线
第组数例n30Hz
T23℃时ρ≈997044Kgm3 μ≈10×103Pa∙s
水面基准面离心泵进口压力表11截面离心泵出口压力表22截面两截面间列伯努利方程 P1ρg+u12g+z1+HP2ρg+u22g+z2+Hf
Hf≈0 H P2P1ρg+u2u12g+∆Z
∆ZZ2Z202m 进口直径D50mm 出口直径d40mm
u1qvA1qvπ4D215653600×π4×0052ms2215ms u2qvA2qvπ4d215653600×π4×0042ms3458ms
H3647mH2O
NN电∙η电∙η传 η电075 η传095
N694×075×0954945W
ηNtN NtqHρg3647×1565×997044×9813600W15526W
η155264945×1003136
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
1
1565
3647
4945
3136
2
1464
3889
4745
3260
3
1365
4440
4596
3583
4
1265
4647
4382
3645
5
1162
4672
4197
3515
6
1068
5173
4026
3729
7
966
5439
3912
3649
8
867
5422
3712
3441
9
767
5756
3477
3450
10
663
6113
3335
3302
11
562
6197
3149
3004
12
458
6876
27645
3095
30Hz离心泵特性曲线
35Hz离心泵特性曲线
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
1
1827
5036
74955
3335
2
1726
5586
71108
3684
3
1624
5833
69255
3716
4
1526
6298
66476
3928
5
1427
6756
64553
4058
6
1328
7125
61346
4191
7
1227
7394
58710
4199
8
1127
7656
56858
4123
9
1026
8125
54008
4194
10
926
8515
51656
4147
11
826
8684
48593
4011
12
726
9387
46526
3980
13
627
9444
44603
3607
14
526
10446
41681
3582
15
443
11455
37620
3665
七实验结果分析讨
1求 λ Re关系曲线
实验结果：关系曲线出钢层流实验中雷诺数摩擦阻力系数双数坐标中呈线性关系摩擦阻力系数流动类型关雷诺数增加减壁粗糙度关铜湍流钢湍流实验中摩擦阻力系数雷诺数增加趋定值时流体进入完全阻力方区摩擦阻力系数仅壁相粗糙度关雷诺数增加关
结果分析：实验结果基理相符合存误差：钢层流实验中雷诺数1870~2000范围雷诺数Re增λRe增减反增产生种现象Re1870~2000范围时已非常接湍流导致规律理出现偏差外设备身存误差流量调定程度时法保证流量精准调节结果出现误差
减误差措施：a实验正式开始前设备进行检查确认设备漏水等现象开始实验b进行流量调节时次应相幅度减c调节流量应等3分钟等读数稳定进行读数
2离心泵特性曲线
实验结果：实验数曲线图出扬程流量增加降低轴功率流量增加升高效率流量增加先升高降低着转速增三者均增实验结果出基符合Qv＇Qvn＇nH＇Hn＇n2N＇Nn＇n3速度三角形关系
结果分析：实验结果理规律基符合转速35Hz时结果较理想转速30Hz时然符合基规律效率明显低造成种现象原转速低设备存设备误差更改善方法较高转速进行实验
减误差方法：a实验正式开始前设备进行检查确认设备漏水等现象开始实验b进行流量调节时次应相幅度减c调节流量应等3分钟等读数稳定进行读数d转速稍高条件进行实验e读数压力表时指针摆动幅度应均匀摆动时取中间值
六 实验思考讨问题
1直阻力产生原什？测定计算？
答：流体粘性壁流体间存摩擦阻力压力计测定测流体测水等径流动压差定水等径△pρhf求直阻力
2影响实验测量准确度原？样测准数？
答：否混入气泡流体流动否稳定排出气泡改变流速等2~3min流体流动稳定记录数
3水垂直中相直径相实验条件测出流体阻力损失否相？
答：根伯努利方程知垂直高度差影响阻力损失
根实验测定数确定离心泵工作点？
答：离心泵工作点离心泵特性曲线路特性曲线交点时泵出量路输送液体消耗量相等
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
化工原理实验报告
流体力学综合实验
姓名：
学号：
班级号：
实验日期：2016
实验成绩：
流体力学综合实验
实验目：
1 测定流体道流动时直阻力损失作出λRe关系曲线
2 观察水道流动类型
3 测定定转速离心泵特性曲线
二实验原理
1求 λ Re关系曲线
流体道流动时实际流体粘性流动时存摩擦阻力必然会引起流体量损耗损耗量分直阻力损失局部阻力损失流体水直作稳态流动（图1示）时阻力损失根伯努利方程求
1
1
2
中心线基准面12截面间列伯努利方程
图1 流体12截面间稳定流动
2
u1u2z1z2流体等直径12两截面间阻力损失
流体流直时摩擦系数阻力损失间关系范宁公式求表达式
面两式：
见摩擦系数流体流动类型壁粗糙度等素关分析法整理形象表示
式中：直阻力损失Jkg
摩擦阻力系数
直长度径m
流体流直压降Pa
流体密度kgm3
流体黏度Pas
流体流速ms
流体段水等径流动时测出定流量流体流段路产生压降算两截面压差差压传感器测流量涡轮流量计测值道截面积求流体均流速已知径均流速情况测定流体温度确定流体密度黏度求出雷诺数关联出流体流水直摩擦系数雷诺数关系曲线图
2求离心泵特性曲线
三实验流程图
流体力学实验流程示意图
转子流量计
离心泵
压力表
真空压力表
水箱
闸阀1
闸阀2
球阀3
球阀2
球阀1
涡轮流量计
孔板流量计
∅35×2钢
∅35×2钢
∅35×2铜
∅10×2钢
四实验操作步骤
1求 λ Re关系曲线
1) 根现场实验装置理清流程检查设备完性熟悉仪表方法
2) 开控制柜面总电源开关仪表开关检查误水泵开关
3) 开球阀1调节流量调节闸阀2流量约105逐步减流量次约减少05数稳定记录流量压差读数流量减约4停止实验
4) 开球阀2关闭球阀1重复步骤（3）
5) 开球阀2层钢阀调节转子流量计流量40逐步减流量次约减少4数稳定记录流量压差读数流量减约4时停止实验完成直阻力损失测定
2求离心泵特性曲线
1) 根现场实验装置理清流程检查设备完性熟悉仪表方法
2) 开控制柜面总电源开关仪表开关先关闭出口阀门检查误水泵开关
3) 开球阀2调节流量调节阀1流量先开逐步减流量次约减少1数稳定记录流量压差读数流量减约4停止实验记录910组数
4) 改变频率35Hz重复操作（3）测定频率离心泵特性曲线
五实验数记录
1设备参数：
2实验数记录
1）求 λ Re关系曲线
铜湍流 钢湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
1
87
314
1
111
465
2
83
290
2
105
420
3
79
266
3
99
378
4
75
240
4
93
338
5
71
221
5
87
300
6
67
197
6
81
261
7
63
177
7
75
225
8
59
155
8
69
197
9
55
138
9
63
168
10
51
121
10
57
140
11
47
104
11
51
116
钢层流
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
1
40
935
2
36
701
3
32
500
4
28
402
5
24
340
6
20
290
7
16
230
8
12
165
9
8
116
10
4
58
2求离心泵特性曲线
30Hz离心泵数记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
1
1565
2200
28000
694
2
1464
2000
31000
666
3
1365
1800
37000
645
4
1265
1200
40000
615
5
1162
200
42000
589
6
1068
0
47000
565
7
966
100
50000
549
8
867
1000
51000
521
9
767
1500
55000
488
10
663
1800
59000
468
11
562
1800
60000
442
12
458
2000
67000
388
13
008
00022
0083
1669
35Hz离心泵数记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
1
1827
500
42000
1052
2
1726
400
48000
998
3
1624
300
51000
972
4
1526
300
56000
933
5
1427
200
61000
906
6
1328
200
65000
861
7
1227
200
68000
824
8
1127
100
71000
798
9
1026
0
76000
758
10
926
100
80000
725
11
826
0
82000
682
12
726
100
89000
653
13
627
150
90000
626
14
526
180
100000
585
15
443
200
110000
528
六典型计算
1 求 λ Re关系曲线
铜湍流第组数例计算
T22℃时ρ≈997044kgm3 μ≈10×103Pa∙s
中心线基准面12截面间列伯努利方程
P1ρ+u12+gz1P2ρ+u22+gz2+hf
u1u2z1z2流体等径12两截面间阻力损失
hf∆Pρ314*10001000315Jkg
uqvAqvπ4d12873600×000075483202ms
Reduρμ0031×3202×99704400019896027
hfλ∆Pρ λ∆Pρd1l2u2315×003112×232022001587
计算相
2求离心泵特性曲线
湍流铜：长L212m径d231mm
铜湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
87
314
3202
9896027
001587
2
83
290
3055
9441037
001611
3
79
266
2907
8986048
001631
4
75
240
2760
8531058
001633
5
71
221
2613
8076068
001677
6
67
197
2466
7621078
001679
7
63
177
2318
7166089
001706
8
59
155
2171
6711099
001704
9
55
138
2024
6256109
001745
10
51
121
1877
5801119
001780
11
47
104
1730
534613
001801
钢湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
111
465
4085
1262597
001444
2
105
420
3864
1194348
001458
3
99
378
3643
112610
001476
4
93
338
3423
1057851
001495
5
87
300
3202
9896027
001517
6
81
261
2981
9213543
001522
7
75
225
2760
8531058
001530
8
69
197
2539
7848573
001583
9
63
168
2318
7166089
001620
10
57
140
2098
6483604
001649
11
51
116
1877
5801119
001706
湍流钢：长L312m径d3231mm
钢层流
层流钢：长L12m径d16mm
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
u(ms)
Re
λ
1
40
935
0393
235103
006084
2
36
701
0353
211174
005631
3
32
500
0314
187843
005083
4
28
402
0275
164512
005338
5
24
340
0236
141181
006145
6
20
290
0196
117252
007547
7
16
230
0157
93922
009353
8
12
165
0118
70591
011928
9
8
116
0079
47260
018869
10
4
58
0039
23331
037737
2 离心泵特性曲线
第组数例n30Hz
T23℃时ρ≈997044Kgm3 μ≈10×103Pa∙s
水面基准面离心泵进口压力表11截面离心泵出口压力表22截面两截面间列伯努利方程 P1ρg+u12g+z1+HP2ρg+u22g+z2+Hf
Hf≈0 H P2P1ρg+u2u12g+∆Z
∆ZZ2Z202m 进口直径D50mm 出口直径d40mm
u1qvA1qvπ4D215653600×π4×0052ms2215ms u2qvA2qvπ4d215653600×π4×0042ms3458ms
H3647mH2O
NN电∙η电∙η传 η电075 η传095
N694×075×0954945W
ηNtN NtqHρg3647×1565×997044×9813600W15526W
η155264945×1003136
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
1
1565
3647
4945
3136
2
1464
3889
4745
3260
3
1365
4440
4596
3583
4
1265
4647
4382
3645
5
1162
4672
4197
3515
6
1068
5173
4026
3729
7
966
5439
3912
3649
8
867
5422
3712
3441
9
767
5756
3477
3450
10
663
6113
3335
3302
11
562
6197
3149
3004
12
458
6876
27645
3095
30Hz离心泵特性曲线
35Hz离心泵特性曲线
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
1
1827
5036
74955
3335
2
1726
5586
71108
3684
3
1624
5833
69255
3716
4
1526
6298
66476
3928
5
1427
6756
64553
4058
6
1328
7125
61346
4191
7
1227
7394
58710
4199
8
1127
7656
56858
4123
9
1026
8125
54008
4194
10
926
8515
51656
4147
11
826
8684
48593
4011
12
726
9387
46526
3980
13
627
9444
44603
3607
14
526
10446
41681
3582
15
443
11455
37620
3665
七实验结果分析讨
1求 λ Re关系曲线
实验结果：关系曲线出钢层流实验中雷诺数摩擦阻力系数双数坐标中呈线性关系摩擦阻力系数流动类型关雷诺数增加减壁粗糙度关铜湍流钢湍流实验中摩擦阻力系数雷诺数增加趋定值时流体进入完全阻力方区摩擦阻力系数仅壁相粗糙度关雷诺数增加关
结果分析：实验结果基理相符合存误差：钢层流实验中雷诺数1870~2000范围雷诺数Re增λRe增减反增产生种现象Re1870~2000范围时已非常接湍流导致规律理出现偏差外设备身存误差流量调定程度时法保证流量精准调节结果出现误差
减误差措施：a实验正式开始前设备进行检查确认设备漏水等现象开始实验b进行流量调节时次应相幅度减c调节流量应等3分钟等读数稳定进行读数
2离心泵特性曲线
实验结果：实验数曲线图出扬程流量增加降低轴功率流量增加升高效率流量增加先升高降低着转速增三者均增实验结果出基符合Qv＇Qvn＇nH＇Hn＇n2N＇Nn＇n3速度三角形关系
结果分析：实验结果理规律基符合转速35Hz时结果较理想转速30Hz时然符合基规律效率明显低造成种现象原转速低设备存设备误差更改善方法较高转速进行实验
减误差方法：a实验正式开始前设备进行检查确认设备漏水等现象开始实验b进行流量调节时次应相幅度减c调节流量应等3分钟等读数稳定进行读数d转速稍高条件进行实验e读数压力表时指针摆动幅度应均匀摆动时取中间值
六 实验思考讨问题
1直阻力产生原什？测定计算？
答：流体粘性壁流体间存摩擦阻力压力计测定测流体测水等径流动压差定水等径△pρhf求直阻力
2影响实验测量准确度原？样测准数？
答：否混入气泡流体流动否稳定排出气泡改变流速等2~3min流体流动稳定记录数
3水垂直中相直径相实验条件测出流体阻力损失否相？
答：根伯努利方程知垂直高度差影响阻力损失
根实验测定数确定离心泵工作点？
答：离心泵工作点离心泵特性曲线路特性曲线交点时泵出量路输送液体消耗量相等
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
