流体力学综合实验仪说明书（小）.doc

JK-LLZ流体力学综合实验仪产品说明书
目录
概述………………………………………………………………1
实验装置外形图…………………………………………………1
设备性能与主要技术参数………………………………………2
可开实验……………………………………………………… 2
实验目的………………………………………………………2
实验流程图………………………………………………………5
实验操作步骤与注意事项………………………………………5
设备维护…………………………………………………………7

湘潭金凯化工装备技术有限公司
JK-LLZ流体力学综合实验仪
概述
本实验装置是集雷诺实验、柏努利实验、沿程阻力实验和局部阻力实验于一体的综合实验台,外形美观,且节约实验投资与占地面积。在实际生产中,许多过程都涉及到流体流动的内部细节,尤其是流体的流动现象,故而了解流体的流动形态极其重要。流体在流动过程中为克服流动阻力必定要消耗能量。流体流动阻力产生根本的原因是流体具有粘性,流动时存在着内磨擦,而固定的管壁或其它形状固体壁面,促使流动流体的内部发生相对运动,为流体流动阻力的产生提供了条件,因此液体阻力的大小与流体的物性、流动状况及壁面等因素有关。流体在流动系统中作定态流动时,流体在各截面上的流速、密度、压强等物理参数仅随位置而改变而不随时间而变。根据能量守恒定律,对任一段管路内流体流动做能量衡算,即可得到表示流体的能量关系和流动规律的柏努利方程。
实验装置外形图
设备性能与主要技术参数
1、运行环境:温度0-400C,相对湿度:≤90%RH,电源:220V/50Hz ,可连续操作。
2、雷诺实验管:长1000mm、内径φ14mm,有机玻璃制作。
3、柏努利实验管:总长1000mm、内径φ40mm和φ14mm,有机玻璃管制作,可按两点法求出各有变化点的动静压头。
4、沿程阻力管:长1000mm、内径φ14mm,有机玻璃制作,两测压点间的距离:800mm。
5、局部阻力管:长1000mm、内径φ14mm,有机玻璃制作,上装孔板流量计β2=,文丘里流量计β2=、闸阀,可用来测定流体流经铜闸阀的前后压差,以及对文丘里流量计和孔板流量计进行校核。
6、测压计:长600mm、内径φ8mm,14根,压差计内的指示液为水,无毒、操作安全。
7、水泵最高扬程:12m,最大流量:15L/min,转速2800r/min,输入功率:120W。
可开实验
雷诺实验
沿程阻力实验、
局部阻力实验
柏努利方程实验
文丘里、孔板测流量的校核实验。
实验原理
雷诺实验:
流体流动过程中有两种不同的流动型态:滞流和湍流。流体在管内作滞流时,其质点作直线运动,且互相平行其质点之间互不混杂,互不碰撞。湍流时质点紊乱地向各个方向作不规则运动,但流体的主体仍向某一方向流动。
影响流体流动型态的因素,除代表惯性力的流速和密度及代表粘性力的粘度外,还与管型、管径等有关。经实验归纳得知可由雷诺准数Re来判别:
式中:d —管子内径(m)
u —流速(m / s)
ρ—流体密度(㎏/m3)
μ—流动粘度(PaS)
Re≤2000为滞流;Re≥4000为湍流;2000<Re<4000为不稳定的过渡区。
沿程阻力与局部阻力实验:
流体阻力产生的根源是流体具有粘性,流动时存在内摩擦。而壁的形状则促使流动的流体内部发生相对运动,为流动阻力的产生提供了条件,流动阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况及壁面的形状等因素有关。流动阻力可分为直管阻力和局部阻力。
流体在流动过程中要消耗能量以克服流动阻力。因此,流动阻力的测定颇为重要。从流程图可知水从贮槽由泵输入恒位水槽,再流经管道,经计量槽计量后回到水槽,循环利用。改变流量并测定直管与管件的相应压差,即可测得流体流动阻力。
直管阻力磨擦系数λ的测定
直管阻力是流体流经直管时,由于流体的内摩擦而产生的阻力损失hf 。
对于等直径水平直管段根据两测压点间的柏努利方程有:

式中:l —直管长度(m)
d —管内径(m)
(P1 - P2)—流体流经直管的压强降(Pa)
u —流体截面平均流速(m/s)
ρ—流体密度(kg/m3)
μ—流体粘度(PaS)
由式(1 - 1)可知,欲测定λ,需知道I、d、(P1 - P2)、u、ρ、μ等。
若测得流体温度,则可查得流体的ρ、μ值。
若测得流量,则由管径可计算流速u。
两测压点间的压降(P1 - P2),可用U型压差计测定。此时:

式中: R — U型压差计中水银柱的高度差(m)
则:

局部阻力系数ζ的测定
局部阻力主要是由于流体流经管路中管件、阀门及管截面的突然扩