化工原理实验PPT讲稿.ppt
《化工原理实验PPT讲稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化工原理实验PPT讲稿.ppt(49页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、化工原理实验第1页,共49页,编辑于2022年,星期五流动阻力测定实验流动阻力测定实验一、实验目的一、实验目的(1)掌握直管与阀门阻力损失的测定方法;)掌握直管与阀门阻力损失的测定方法;(2)测定摩擦系数与雷诺数、管壁粗糙度之间的关系;)测定摩擦系数与雷诺数、管壁粗糙度之间的关系;(3)测定阀门的阻力系数与开度之间关系;)测定阀门的阻力系数与开度之间关系;(4)学会倒)学会倒U形压差计和转子流量计的使用方法。形压差计和转子流量计的使用方法。二、基本原理二、基本原理(1)直管阻力摩擦系数测定原理)直管阻力摩擦系数测定原理 流体在圆形管内作层流流动时流体在圆形管内作层流流动时=64/Re,湍流流动
2、时,湍流流动时 与雷诺与雷诺数和相对粗糙度有关,要实验测定,本实验要验证不同管路数和相对粗糙度有关,要实验测定,本实验要验证不同管路 与雷诺数之间的关系。与雷诺数之间的关系。第2页,共49页,编辑于2022年,星期五m直管阻力的计算可用范宁公式直管阻力的计算可用范宁公式 实验是对一定长度实验是对一定长度l和管径和管径d的水平管路进行测定,在一定流量的水平管路进行测定,在一定流量下,利用下,利用U形压差计测出对应的压强差,由于管道为水平等径管,形压差计测出对应的压强差,由于管道为水平等径管,压强差在数值上就等于压强降压强差在数值上就等于压强降 pf。由。由范宁公式就可求得某一雷诺范宁公式就可求得
3、某一雷诺数下的摩擦系数值。数下的摩擦系数值。本实验要分别对光滑管和粗糙管进行测定。本实验要分别对光滑管和粗糙管进行测定。(2)局部阻力测定原理)局部阻力测定原理 局部阻力计算有当量长度和阻力系数两种方法,当量长度和局部阻力计算有当量长度和阻力系数两种方法,当量长度和阻力系数均要进行实验测定,本实验仅测定阀门在不同开度的阻力系数均要进行实验测定,本实验仅测定阀门在不同开度的阻力系数。阻力系数。局部阻力可由下式进行计算局部阻力可由下式进行计算第3页,共49页,编辑于2022年,星期五 测定阀门在一定开度下所对应的压强降,由上述公式根据对应的管测定阀门在一定开度下所对应的压强降,由上述公式根据对应的
4、管内流速确定阻力系数。内流速确定阻力系数。三、实验装置三、实验装置 本装置由离心泵、各种阀门和管件、转子流量计、本装置由离心泵、各种阀门和管件、转子流量计、U形管压差计,形管压差计,不锈钢光滑管、镀锌粗糙管等构成。不锈钢光滑管、镀锌粗糙管等构成。实验介质为水,水从循环水箱由离心泵送入实验装置,经实验介质为水,水从循环水箱由离心泵送入实验装置,经过管道系统后返回循环水箱。过管道系统后返回循环水箱。流量可由转子流量计读得,压头损失可由倒流量可由转子流量计读得,压头损失可由倒U压差计或由压差计或由1151压差传感器和数显表测得。装置结构尺寸见讲义。压差传感器和数显表测得。装置结构尺寸见讲义。m第4页
5、,共49页,编辑于2022年,星期五实验流程实验流程第5页,共49页,编辑于2022年,星期五四、实验步骤及注意事项四、实验步骤及注意事项 熟悉系统流程熟悉系统流程启动离心泵启动离心泵管道系统排气(包括测压导管排管道系统排气(包括测压导管排气)气)系统流体静止时,倒系统流体静止时,倒U形压差计两臂指示液液位是否相等形压差计两臂指示液液位是否相等打开阀门,调节流量为打开阀门,调节流量为1、1.5、2.05.0m3/h(89点),测定点),测定光滑管和粗糙管的阻力(由对应的压差计读得,单位为光滑管和粗糙管的阻力(由对应的压差计读得,单位为mmH2O),),注意调节好流量后,要等一段时间再读数注意调
6、节好流量后,要等一段时间再读数测定闸阀全开时阻测定闸阀全开时阻力系数(流量设定为力系数(流量设定为2,3,4m3/h,测得,测得3个阻力,以确定平均阻个阻力,以确定平均阻力系数)力系数)关闭系统阀门关闭系统阀门停泵停泵关闭所有仪表电源关闭所有仪表电源记录下流体的温度、装置号。记录下流体的温度、装置号。实验前要画好实验数据记录表。结束后实验记录要交指导老实验前要画好实验数据记录表。结束后实验记录要交指导老师审阅后,才能离开现场。师审阅后,才能离开现场。第6页,共49页,编辑于2022年,星期五987654321闸阀阻力闸阀阻力mmH2O粗糙管阻力粗糙管阻力mmH2O光滑管阻力光滑管阻力mmH2O
7、流量流量m3/h序号序号实验数据记录表实验数据记录表第7页,共49页,编辑于2022年,星期五五、实验报告编写五、实验报告编写(一)实验目的(一)实验目的(二)实验原理(二)实验原理(三)实验装置(三)实验装置(四)实验数据记录表(四)实验数据记录表(五)实验数据处理(五)实验数据处理(六)思考题(六)思考题第8页,共49页,编辑于2022年,星期五实验数据处理实验数据处理直管阻力实验数据处理:直管阻力实验数据处理:根据流量、管径确定流速,根据管长、该流量下所对应的直管根据流量、管径确定流速,根据管长、该流量下所对应的直管阻力(阻力(mH2O)代入下式,确定摩擦系数)代入下式,确定摩擦系数。根
8、据流体温度,查取流体的密度、黏度,计算该流量下的流动雷诺根据流体温度,查取流体的密度、黏度,计算该流量下的流动雷诺数数Re。计算光滑管、粗糙管每一个流量下的摩擦系数计算光滑管、粗糙管每一个流量下的摩擦系数 和雷诺数和雷诺数Re,将处,将处理结果列入计算结果表中(表的格式见书)。理结果列入计算结果表中(表的格式见书)。注意:注意:在实验报告中仅写出一组实验数据的计算过程,其他只要在在实验报告中仅写出一组实验数据的计算过程,其他只要在计算结果表中表达出来即可。计算结果表中表达出来即可。将计算结果将计算结果在在 Re图上标点图上标点,并连成曲线。,并连成曲线。第9页,共49页,编辑于2022年,星期
9、五897654321 Re Re 闸阀阻闸阀阻 力系数力系数粗糙管粗糙管光滑管光滑管流量流量m3/h序号序号数据处理结果表数据处理结果表第10页,共49页,编辑于2022年,星期五log(Re)log()光滑管光滑管粗糙管粗糙管第11页,共49页,编辑于2022年,星期五全开闸阀阻力系数实验数据处理:全开闸阀阻力系数实验数据处理:根据流量、管径确定流速,根据该流量下所对应的闸阀阻力根据流量、管径确定流速,根据该流量下所对应的闸阀阻力(mH2O)代入下式,确定阻力系数)代入下式,确定阻力系数。计算三个流量下的阻力系数,并将其平均得全开闸阀平均阻计算三个流量下的阻力系数,并将其平均得全开闸阀平均阻
10、力系数力系数。第12页,共49页,编辑于2022年,星期五离心泵特性曲线测定实验离心泵特性曲线测定实验一、实验目的一、实验目的(1)了解离心泵结构与特性,掌握离心泵开停车步骤;)了解离心泵结构与特性,掌握离心泵开停车步骤;(2)测定恒定转速下离心泵扬程、轴功率、效率与流量之间的关)测定恒定转速下离心泵扬程、轴功率、效率与流量之间的关系;系;(3)学会离心泵流量调节方法,掌握涡轮流量计的使用方法;)学会离心泵流量调节方法,掌握涡轮流量计的使用方法;(4)学会用马达天平法测量轴功率的方法。)学会用马达天平法测量轴功率的方法。第13页,共49页,编辑于2022年,星期五 二、基本原理二、基本原理(1
11、)流量)流量q 的测定的测定 由涡轮流量计测量流量,智能流量积分仪显示流量值。由涡轮流量计测量流量,智能流量积分仪显示流量值。(2)扬程)扬程H的测定与计算的测定与计算 由于泵的进出口管径相同,压力表和真空表安装在同一个高由于泵的进出口管径相同,压力表和真空表安装在同一个高度上,只要读出压力表和真空表上的数值,由下式即可计算得度上,只要读出压力表和真空表上的数值,由下式即可计算得扬程。扬程。(3)轴功率的测定与计算)轴功率的测定与计算第14页,共49页,编辑于2022年,星期五 轴功率可按下式计算轴功率可按下式计算 式中式中 P为测功臂上所加砝码的质量,为测功臂上所加砝码的质量,kg;L测功臂
12、长,测功臂长,L=0.4867m;n泵的转速,泵的转速,r/min。W(4)泵的效率计算)泵的效率计算式中式中q的单位为的单位为m3/s。第15页,共49页,编辑于2022年,星期五三、三、实验装置实验装置四、实验步骤及注意事项四、实验步骤及注意事项 (1)打开总电源开关,仪表上电;将离心泵电源转换开关旋到直)打开总电源开关,仪表上电;将离心泵电源转换开关旋到直接位置,即为直接启动,此时离心泵停止按钮灯亮。接位置,即为直接启动,此时离心泵停止按钮灯亮。(2)打开离心泵进口阀和出口阀,打开离心泵灌水阀,对离)打开离心泵进口阀和出口阀,打开离心泵灌水阀,对离心泵进行灌水。注意灌水阀不要开的太大,否
13、则会损坏真空表。心泵进行灌水。注意灌水阀不要开的太大,否则会损坏真空表。灌水结束后关闭灌水阀和出口阀。灌水结束后关闭灌水阀和出口阀。(3)检查马达天平上的砝码是否已经取下。)检查马达天平上的砝码是否已经取下。(4)开启计算机,打开)开启计算机,打开“离心泵性能特性曲线测定实验离心泵性能特性曲线测定实验MCG”组态软件,按提示输入班级、姓名、学号以及装置号,组态软件,按提示输入班级、姓名、学号以及装置号,按确定进入离心泵特性曲线实验软件,点击按确定进入离心泵特性曲线实验软件,点击“恒定转速下离恒定转速下离心泵性能曲线测定心泵性能曲线测定”按钮,进入实验界面。按钮,进入实验界面。(5)按下离心泵启
14、动按钮,启动离心泵,运行正常后,将出)按下离心泵启动按钮,启动离心泵,运行正常后,将出口阀开到最大。开始进行离心泵实验。口阀开到最大。开始进行离心泵实验。第16页,共49页,编辑于2022年,星期五 (6)调节出口阀开度以改变流量,每调节好一个流量,待流量稳)调节出口阀开度以改变流量,每调节好一个流量,待流量稳定之后,在马达天平上添加砝码,当平衡臂对准准星后,读取砝码定之后,在马达天平上添加砝码,当平衡臂对准准星后,读取砝码重量重量P、转速、转速n、流量、流量q、水温、水温t、真空表读数、真空表读数p1、压力表读数、压力表读数p2并并做记录。流量由大到小,重复以上操作,并读取及记录每个流做记录
15、。流量由大到小,重复以上操作,并读取及记录每个流量下对应的数据,数据记录列表格见表量下对应的数据,数据记录列表格见表。一般要测。一般要测89组数据,组数据,直到流量为零。直到流量为零。(7)每调节好一个流量,读取和记录数据之后,可点击)每调节好一个流量,读取和记录数据之后,可点击离心泵特性曲线实验软件界面上的离心泵特性曲线实验软件界面上的“数据采集数据采集”按钮,以将按钮,以将实验数据记入软件数据库。实验数据记入软件数据库。(8)实验完毕后,将砝码取下,关闭离心泵出口阀,按下离心)实验完毕后,将砝码取下,关闭离心泵出口阀,按下离心泵停止按钮。泵停止按钮。(9)停泵后,通知指导老师检查数据。按指
16、导老师要求,)停泵后,通知指导老师检查数据。按指导老师要求,提取计算机中已经存入的实验数据进行处理,显示处理结果提取计算机中已经存入的实验数据进行处理,显示处理结果(特性曲线),经指导老师检查并符合要求后,切断仪表电(特性曲线),经指导老师检查并符合要求后,切断仪表电源及总电源,将所有阀门关闭。源及总电源,将所有阀门关闭。第17页,共49页,编辑于2022年,星期五 五、实验数据处理五、实验数据处理 根据实验数据用以上公式计算每一个流量根据实验数据用以上公式计算每一个流量q下的下的H、N、。并。并将将处理结果列表处理结果列表。根据表中数据画出。根据表中数据画出离心泵的特性曲线。离心泵的特性曲线
17、。第18页,共49页,编辑于2022年,星期五六、实验报告编写六、实验报告编写(一)实验目的(一)实验目的(二)实验原理(二)实验原理(三)实验装置(三)实验装置(四)实验数据记录表(四)实验数据记录表(五)实验数据处理(五)实验数据处理(六)思考题(六)思考题第19页,共49页,编辑于2022年,星期五对流给热系数测定实验对流给热系数测定实验一、实验目的一、实验目的(一)观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象;(一)观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象;(二)测定水或空气在圆形管内强制对流的给热系数和传热(二)测定水或空气在圆形管内强制对流的给热系数和传热系数,并得出其随流量的变化规律。系数,并得
18、出其随流量的变化规律。(三)掌握热电阻测温方法(三)掌握热电阻测温方法二、基本原理二、基本原理根据牛顿冷却定律对冷流体可写出根据牛顿冷却定律对冷流体可写出即即第20页,共49页,编辑于2022年,星期五式中式中 由此可见只要测得由此可见只要测得t1、t2、tw、流量、流量Vs、换热管内径以及管、换热管内径以及管长长L,再由流体的平均温度确定流体的密度,再由流体的平均温度确定流体的密度,分别求得,分别求得Q,Si,(tw-t)m,代入牛顿冷却定律即可求得给热系数,代入牛顿冷却定律即可求得给热系数 i。然后再由。然后再由下式计算其理论值进行比较。下式计算其理论值进行比较。第21页,共49页,编辑于
19、2022年,星期五再由已知的再由已知的t1、t2、Q,Si,并根据测得的加热蒸汽温度,并根据测得的加热蒸汽温度T,确定传热平均温度差确定传热平均温度差 tm,代入传热速率方程即可确定,代入传热速率方程即可确定Ki,与所测到的给热系数,与所测到的给热系数 i进行比较,分析管内流体给热热阻占进行比较,分析管内流体给热热阻占总热阻的比例。若将管壁热阻忽略,也可求出水蒸气冷凝的总热阻的比例。若将管壁热阻忽略,也可求出水蒸气冷凝的给热系数给热系数 o。第22页,共49页,编辑于2022年,星期五三、给热系数测定实验装置与流程三、给热系数测定实验装置与流程第23页,共49页,编辑于2022年,星期五四、实
20、验步骤与注意事项四、实验步骤与注意事项 (一)水蒸气(一)水蒸气空气体系空气体系 1、打开总电源开关,仪表电源开关(由老师启动蒸汽发生器、打开总电源开关,仪表电源开关(由老师启动蒸汽发生器和打开蒸汽总阀和打开蒸汽总阀6;2、开启变频器,启动旋涡气泵;全开气泵出口阀、开启变频器,启动旋涡气泵;全开气泵出口阀10;3、排尽蒸汽管内原积存的冷凝水,排尽后,关闭冷凝水排放阀、排尽蒸汽管内原积存的冷凝水,排尽后,关闭冷凝水排放阀8,打开蒸汽调节阀打开蒸汽调节阀7,再打开换热器冷凝水排放阀,再打开换热器冷凝水排放阀9,使冷凝水不断地排,使冷凝水不断地排进地沟,打开不凝气排放阀。进地沟,打开不凝气排放阀。4
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化工 原理 实验 PPT 讲稿
限制150内