化原實(shí)驗(yàn)課件

1、2022-3-191一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察流體在管內(nèi)流動(dòng)的兩種不同流型。、觀察流體在管內(nèi)流動(dòng)的兩種不同流型。 2、測定臨界雷諾數(shù)、測定臨界雷諾數(shù)Re c 。 雷諾演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn) 二、基本原理二、基本原理 流體流動(dòng)有兩種不同型態(tài)，即層流（滯流）和湍流（紊流）。流體流動(dòng)有兩種不同型態(tài)，即層流（滯流）和湍流（紊流）。 流體流動(dòng)型態(tài)可用雷諾準(zhǔn)數(shù)（流體流動(dòng)型態(tài)可用雷諾準(zhǔn)數(shù)（Re）來判斷。若流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，）來判斷。若流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，則雷諾準(zhǔn)數(shù)可用下式表示：則雷諾準(zhǔn)數(shù)可用下式表示：表明，對于一定溫度的流體，在特定的圓管內(nèi)流動(dòng)，雷諾準(zhǔn)數(shù)僅與表明，對于一定溫度的流體，在特定的圓管內(nèi)流動(dòng)，雷諾準(zhǔn)

2、數(shù)僅與流體流速有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)即是通過改變流體在管內(nèi)的速度，觀察在流體流速有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)即是通過改變流體在管內(nèi)的速度，觀察在不同雷諾準(zhǔn)數(shù)下流體的流動(dòng)型態(tài)。不同雷諾準(zhǔn)數(shù)下流體的流動(dòng)型態(tài)。duRe2022-3-192 ， 層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鲿r(shí)的雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)，用層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鲿r(shí)的雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)，用Re c表示。表示。 工程上一般認(rèn)為，流體在直圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，工程上一般認(rèn)為，流體在直圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)， 當(dāng)當(dāng)Re2000時(shí)時(shí), 層流；層流； 當(dāng)當(dāng)Re4000時(shí)時(shí), 湍流；湍流； 當(dāng)當(dāng)Re在在2000至至4000范圍內(nèi)，過渡區(qū)。范圍內(nèi)，過渡區(qū)。2022-3-193三、裝置流程三、裝置流程 1 2 6 3 7

3、 4 8 9 5 1紅墨水儲槽；紅墨水儲槽；2溢流穩(wěn)壓槽；溢流穩(wěn)壓槽；3實(shí)驗(yàn)管；實(shí)驗(yàn)管；4轉(zhuǎn)子流量轉(zhuǎn)子流量計(jì)；計(jì)；5循環(huán)泵循環(huán)泵 6上水管；上水管；7溢流回水管；溢流回水管；8調(diào)節(jié)閥；調(diào)節(jié)閥；9儲儲水槽水槽2022-3-194四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.先在下水槽中加滿清水，保持管路排水閥、出口閥關(guān)閉狀態(tài)先在下水槽中加滿清水，保持管路排水閥、出口閥關(guān)閉狀態(tài),通通過循環(huán)泵將水打入上水槽中，使整個(gè)管路中充滿流體，并保持上過循環(huán)泵將水打入上水槽中，使整個(gè)管路中充滿流體，并保持上水槽液位一定高度，可觀察流體靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)各管段高度。水槽液位一定高度，可觀察流體靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)各管段高度。2.通過出口閥調(diào)節(jié)管

4、內(nèi)流量，注意保持上水槽液位高度穩(wěn)定（即通過出口閥調(diào)節(jié)管內(nèi)流量，注意保持上水槽液位高度穩(wěn)定（即保證整個(gè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)），并盡可能使轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)保證整個(gè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)），并盡可能使轉(zhuǎn)子流量計(jì)讀數(shù)在刻度線上。觀察記錄各單管壓力計(jì)讀數(shù)和流量值。在刻度線上。觀察記錄各單管壓力計(jì)讀數(shù)和流量值。3.改變流量，觀察各單管壓力計(jì)讀數(shù)隨流量的變化情況。注意每改變流量，觀察各單管壓力計(jì)讀數(shù)隨流量的變化情況。注意每改變一個(gè)流量，需給予系統(tǒng)一定的穩(wěn)流時(shí)間，方可讀取數(shù)據(jù)。改變一個(gè)流量，需給予系統(tǒng)一定的穩(wěn)流時(shí)間，方可讀取數(shù)據(jù)。4.結(jié)束實(shí)驗(yàn)，關(guān)閉循環(huán)泵，全開出口閥排盡系統(tǒng)內(nèi)流體，之后打開結(jié)束實(shí)驗(yàn)，關(guān)閉循環(huán)泵，全

5、開出口閥排盡系統(tǒng)內(nèi)流體，之后打開排水閥排空管內(nèi)沉積段流體。排水閥排空管內(nèi)沉積段流體。 2022-3-1955.注意：注意：（1）若不是長期使用該裝置，對下水槽內(nèi)液體也應(yīng)作排空處理，）若不是長期使用該裝置，對下水槽內(nèi)液體也應(yīng)作排空處理，防止沉積塵土，否則可能堵塞測速管。防止沉積塵土，否則可能堵塞測速管。（2）每次實(shí)驗(yàn)開始前，也需先清洗整個(gè)管路系統(tǒng)，即先使管內(nèi)）每次實(shí)驗(yàn)開始前，也需先清洗整個(gè)管路系統(tǒng)，即先使管內(nèi)流體流動(dòng)數(shù)分鐘，檢查閥門、管段有無堵塞或漏水情況。流體流動(dòng)數(shù)分鐘，檢查閥門、管段有無堵塞或漏水情況。五、數(shù)據(jù)分析五、數(shù)據(jù)分析1. h1和和h2的分析的分析 由轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量讀數(shù)及管截面積，可

6、求得流體在由轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量讀數(shù)及管截面積，可求得流體在1處的平處的平均流速均流速u1（該平均流速適用于系統(tǒng)內(nèi)其他等管徑處）。若忽略（該平均流速適用于系統(tǒng)內(nèi)其他等管徑處）。若忽略h1和和h2間的沿程阻力，適用柏努利方程求得流體在間的沿程阻力，適用柏努利方程求得流體在2處的平均流速處的平均流速u2。驗(yàn)證連續(xù)性方程。驗(yàn)證連續(xù)性方程。2. h1和和h3的分析的分析 流體在流體在1和和3處，經(jīng)節(jié)流件后，雖然恢復(fù)到了等管徑，但是單管處，經(jīng)節(jié)流件后，雖然恢復(fù)到了等管徑，但是單管壓力計(jì)壓力計(jì)1和和3的讀數(shù)差說明了能頭的損失（即經(jīng)過節(jié)流件的阻力損的讀數(shù)差說明了能頭的損失（即經(jīng)過節(jié)流件的阻力損失）。且流量越大，讀數(shù)差越明顯。失）。且流量越大，讀數(shù)差越明顯。2022-3-1963. h3和和h4的分析的分析 流體經(jīng)流體經(jīng)3到到4處，受彎頭和轉(zhuǎn)子流量計(jì)及位能的影響，處，受彎頭和轉(zhuǎn)子流量計(jì)及位能的