化工流動過程實驗臺，化工流動實驗裝置
2024-08-04 15:16
化工流動過程綜合實驗是一個綜合性的化學實驗，旨在通過實際操作和測量，深入了解流體在化工過程中的流動特性及其影響因素。以下是對該實驗的詳細介紹：
一、實驗目的
掌握流體流動阻力的測定方法：學習直管摩擦阻力、直管摩擦系數λ的測定方法，以及局部摩擦阻力、局部阻力系數ζ的測定方法。
理解流體流動特性：掌握直管摩擦系數λ與雷諾數Re和相對粗糙度之間的關系及其變化規律，了解流體在不同流動狀態下的特性。
熟悉測量技術：學習壓強差的幾種測量方法和提高其測量精確度的一些技巧，掌握工業上流量、功率、轉速、壓力和溫度等參數的測量方法。
了解設備操作：熟悉離心泵的結構與操作方法，掌握離心泵特性曲線和管路特性曲線的測定方法，加深對離心泵性能的了解。
二、實驗內容
流體流動阻力的測定：測定實驗管路內流體流動的阻力和直管摩擦系數λ，繪制λ與Re的關系曲線，并與理論曲線進行比較。
局部阻力系數的測定：測定管路部件（如閥門、彎頭等）的局部摩擦阻力和局部阻力系數ζ，了解局部阻力對流體流動的影響。
流量計性能的測定：了解各種流量計（如節流式、轉子、渦輪流量計）的結構、性能及特點，掌握其使用方法，并測定流量計的流量標定曲線。
離心泵性能的測定：測定離心泵在一定轉速下的特性曲線，包括揚程與流量、功率與流量以及效率與流量的關系曲線，確定離心泵的最佳工作范圍。
三、實驗原理
直管摩擦系數λ與雷諾數Re的測定：直管的摩擦阻力系數是雷諾數和相對粗糙度的函數。通過測定流體在直管中流動時的壓強降和流速，可以計算出直管摩擦系數λ，并進而求出雷諾數Re。根據實驗數據繪制λ與Re的關系曲線，并與理論曲線進行比較分析。
局部阻力系數ζ的測定：局部阻力系數ζ反映了流體通過管路部件時產生的額外阻力。通過在管路部件的上下游設置測壓點，測定流體通過部件前后的壓強降，可以計算出局部阻力系數ζ。
流量計性能的測定：流體通過流量計時會產生一定的壓強降，該壓強降與流體的流量成正比。通過測定不同流量下的壓強降，可以繪制出流量計的流量標定曲線，從而了解流量計的性能特點。
離心泵性能的測定：離心泵的性能曲線反映了泵在不同流量下的揚程、功率和效率等參數的變化規律。通過測定不同流量下的揚程、功率和效率等參數，可以繪制出離心泵的特性曲線，為泵的選擇和使用提供依據。
四、實驗裝置與流程
實驗裝置通常包括儲水槽、水泵、流量計、壓力表、溫度計、離心泵、管路系統等部分。實驗流程大致如下：
準備階段：清洗水箱并加水至合適水位；檢查實驗裝置是否完好并連接正確；開啟水泵并調節至合適流量。
流體流動阻力測定：關閉其他管路閥門，僅開啟待測直管段閥門；調節流量至設定值并保持穩定；讀取并記錄上下游測壓點的壓強值以及流量計的讀數；根據實驗數據計算直管摩擦系數λ和雷諾數Re。
局部阻力系數測定：在管路部件的上下游設置測壓點；關閉其他管路閥門并開啟待測部件閥門；調節流量至設定值并保持穩定；讀取并記錄上下游測壓點的壓強值以及流量計的讀數；根據實驗數據計算局部阻力系數ζ。
流量計性能測定：選擇合適的流量計并安裝至管路系統中；調節流量至不同設定值并保持穩定；讀取并記錄流量計的讀數以及上下游測壓點的壓強值；根據實驗數據繪制流量標定曲線。
離心泵性能測定：開啟離心泵并調節至設定轉速；調節流量調節閥至不同開度并保持穩定；讀取并記錄離心泵的進出口壓強值、流量計的讀數以及功率表的讀數；根據實驗數據繪制離心泵的特性曲線。
五、注意事項
安全操作：實驗過程中應注意安全操作規范，避免發生觸電、燙傷等事故。
準確測量：在測量過程中應注意測量精度和準確度，避免誤差對實驗結果的影響。
合理控制變量：在進行實驗時應合理控制變量以確保實驗結果的可靠性和可比性。例如，在測定直管摩擦系數時應保持流體溫度、密度和粘度等參數恒定不變。
及時記錄數據：在實驗過程中應及時記錄實驗數據以便后續處理和分析。同時應注意數據的完整性和準確性避免遺漏或錯誤記錄。
YUY-HY109化工流動過程綜合實驗裝置
一、實驗目的
掌握流體流動阻力的測定方法：學習直管摩擦阻力、直管摩擦系數λ的測定方法，以及局部摩擦阻力、局部阻力系數ζ的測定方法。
理解流體流動特性：掌握直管摩擦系數λ與雷諾數Re和相對粗糙度之間的關系及其變化規律，了解流體在不同流動狀態下的特性。
熟悉測量技術：學習壓強差的幾種測量方法和提高其測量精確度的一些技巧，掌握工業上流量、功率、轉速、壓力和溫度等參數的測量方法。
了解設備操作：熟悉離心泵的結構與操作方法，掌握離心泵特性曲線和管路特性曲線的測定方法，加深對離心泵性能的了解。
二、實驗內容
流體流動阻力的測定：測定實驗管路內流體流動的阻力和直管摩擦系數λ，繪制λ與Re的關系曲線，并與理論曲線進行比較。
局部阻力系數的測定：測定管路部件（如閥門、彎頭等）的局部摩擦阻力和局部阻力系數ζ，了解局部阻力對流體流動的影響。
流量計性能的測定：了解各種流量計（如節流式、轉子、渦輪流量計）的結構、性能及特點，掌握其使用方法，并測定流量計的流量標定曲線。
離心泵性能的測定：測定離心泵在一定轉速下的特性曲線，包括揚程與流量、功率與流量以及效率與流量的關系曲線，確定離心泵的最佳工作范圍。
三、實驗原理
直管摩擦系數λ與雷諾數Re的測定：直管的摩擦阻力系數是雷諾數和相對粗糙度的函數。通過測定流體在直管中流動時的壓強降和流速，可以計算出直管摩擦系數λ，并進而求出雷諾數Re。根據實驗數據繪制λ與Re的關系曲線，并與理論曲線進行比較分析。
局部阻力系數ζ的測定：局部阻力系數ζ反映了流體通過管路部件時產生的額外阻力。通過在管路部件的上下游設置測壓點，測定流體通過部件前后的壓強降，可以計算出局部阻力系數ζ。
流量計性能的測定：流體通過流量計時會產生一定的壓強降，該壓強降與流體的流量成正比。通過測定不同流量下的壓強降，可以繪制出流量計的流量標定曲線，從而了解流量計的性能特點。
離心泵性能的測定：離心泵的性能曲線反映了泵在不同流量下的揚程、功率和效率等參數的變化規律。通過測定不同流量下的揚程、功率和效率等參數，可以繪制出離心泵的特性曲線，為泵的選擇和使用提供依據。
四、實驗裝置與流程
實驗裝置通常包括儲水槽、水泵、流量計、壓力表、溫度計、離心泵、管路系統等部分。實驗流程大致如下：
準備階段：清洗水箱并加水至合適水位；檢查實驗裝置是否完好并連接正確；開啟水泵并調節至合適流量。
流體流動阻力測定：關閉其他管路閥門，僅開啟待測直管段閥門；調節流量至設定值并保持穩定；讀取并記錄上下游測壓點的壓強值以及流量計的讀數；根據實驗數據計算直管摩擦系數λ和雷諾數Re。
局部阻力系數測定：在管路部件的上下游設置測壓點；關閉其他管路閥門并開啟待測部件閥門；調節流量至設定值并保持穩定；讀取并記錄上下游測壓點的壓強值以及流量計的讀數；根據實驗數據計算局部阻力系數ζ。
流量計性能測定：選擇合適的流量計并安裝至管路系統中；調節流量至不同設定值并保持穩定；讀取并記錄流量計的讀數以及上下游測壓點的壓強值；根據實驗數據繪制流量標定曲線。
離心泵性能測定：開啟離心泵并調節至設定轉速；調節流量調節閥至不同開度并保持穩定；讀取并記錄離心泵的進出口壓強值、流量計的讀數以及功率表的讀數；根據實驗數據繪制離心泵的特性曲線。
五、注意事項
安全操作：實驗過程中應注意安全操作規范，避免發生觸電、燙傷等事故。
準確測量：在測量過程中應注意測量精度和準確度，避免誤差對實驗結果的影響。
合理控制變量：在進行實驗時應合理控制變量以確保實驗結果的可靠性和可比性。例如，在測定直管摩擦系數時應保持流體溫度、密度和粘度等參數恒定不變。
及時記錄數據：在實驗過程中應及時記錄實驗數據以便后續處理和分析。同時應注意數據的完整性和準確性避免遺漏或錯誤記錄。
YUY-HY109化工流動過程綜合實驗裝置
裝置功能
1.學習直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系數λ的測定方法。
1.學習直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系數λ的測定方法。
2.掌握不同流量下摩擦系數λ與雷諾數Re之間關系及其變化規律。
3.學習壓差傳感器測量壓差，流量計測量流量的方法。
4.學習合理選擇坐標系的方法，掌握對數坐標系的使用方法。
5.熟悉離心泵的結構與操作方法，了解常用的測壓儀表。
6.掌握離心泵特性曲線的測定方法、表示方法，加深對離心泵性能的了解。
7.掌握流量計的標定方法。
8.了解文丘里流量計流量系數C隨雷諾數Re的變化規律，流量系數C的確定方法。
設計參數
流體阻力：
流體阻力：
光滑管：雷諾數：500~30000，液體流量：10~1000 L/h，壓差范圍：10~100KPa。常溫、常壓操作。
粗糙管：雷諾數：500~30000，液體流量：10~1000L/h，壓差范圍：20~150KPa。常溫、常壓操作。
閥門局部阻力：雷諾數：2000~15000，液體流量：100~1000 L/h，壓差范圍：10~200KPa。常溫、常壓操作。
流量及性能測定：
文丘里流量計流量：0.2~10m3/h，壓差范圍：10~200KPa。
渦輪流量計流量：0.5~8.0m3/h。
離心泵特性、管路性能：
液體流量：0～7.2m3/h，離心泵出口壓力：0-0.2MPa，離心泵的揚程(H)：0-20m，
離心泵軸功率(N)：0.43-0.85KW，離心泵效率（η）：0-60%，離心泵轉速：0-2900r/min。
液體溫度：常溫。
公用設施 水：裝置自帶不銹鋼水箱，連接自來水。實驗時經離心泵進入測試管路，循環使用。
電：電壓AC220V，功率1KW，標準單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。
實驗物料：清潔自來水，外配設備：無。
主要設備
304不銹鋼光滑管：管內徑d—10mm，管長L—1500mm。
304不銹鋼光滑管：管內徑d—10mm，管長L—1500mm。
304不銹鋼粗糙管：管內徑d—12mm， 管長L—1500mm，內裝不銹鋼螺旋絲。
304不銹鋼局部管：管內徑d—20mm， 管長L—1500mm，上有不銹鋼閥門一個。
LZB-25水轉子流量計： 流量范圍 100～1000 L/h 。
LZB-10水轉子流量計：流量范圍10～100 L/h 。
DN20渦輪流量計：流量范圍0.5～8.0 m3/h，4-20mA遠傳輸出，流量檢測機構。
光電傳感器：數顯，測量范圍0~2999rpm，精度1rpm，轉速檢測機構。
壓差傳感器：量程0～200KPa，4-20mA遠傳輸出，壓差檢測機構。
文丘里流量計：文丘里喉徑：Φ14mm。
單相矢量變頻器，規格：（0-50）Hz。
功率變送器、智能功率數字顯示儀。
玻璃倒U型壓差計，0--600H2O。
指針示壓力表：表盤直徑Φ100mm 測量范圍0-0.4MPa 精度1.5級。
指針示真空表：表盤直徑Φ100mm 測量范圍-0.1-0MPa 精度1.5級。
宇電AI501溫度數字顯示儀。
宇電AI501流量數字顯示儀。
宇電AI501壓差數字顯示儀。
不銹鋼離心泵：功率750W，最大流量：7.2m3/h。
水箱：304不銹鋼材質，容積100L,帶貯水排空底閥，管路循環回水與泵吸入口間隔板設計。
管路：304衛生級不銹鋼材質，采用不銹鋼快裝活接與管路連接；管道活接連接渦輪流量計。
閥門：采用304不銹鋼閥和優質銅閥。
電器：接觸器、開關、漏電保護空氣開關。
304不銹鋼儀表柜：測控、電器設備在實驗架上。
304不銹鋼材質框架2300*550*1800mm(長×寬×高)，帶腳輪及禁錮腳。
