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化工原理实验　全套讲义.doc 50页
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化工原理基本实验
流体流动阻力的测定
①测定流体流经圆形直管及管件的流动阻力，验证阻力系数与雷诺准数 的关系。
②学习流量计与差压计的使用。
③熟悉管路系统的组成与操作。
粘性流体（气体和液体）在管内流动时，由于流体质点的内摩擦和相互碰撞而损失机械能。流体在直管中流动引发的能量损失称为直管阻力损失，流经阀门、弯头、三通等管件时，由于方向、流速改变以及边界层分离等造成的能量损失称为局部阻力损失。根据范宁公式，流动的管路系统中，直管阻力和局部阻力可以表示为：
式中：— 阻力损失，
— 摩擦因（系）数，无因次
ξ — 局部阻力系数，，无因次
、 — 管径与管长，
影响摩擦系数的因素很多，通过因次分析，可表示为雷诺数和管路相对粗糙度的函数：
式中：— 雷诺准数，无因次
— 流体密度，
— 流体粘度，
— 管壁绝对粗糙度，
依据柏努利原理，水平等径管路中的流动阻力损失可以表示为流体静压力的改变：
式中： — 上下游流体静压力，
流体静压力的改变可以通过U型差压计予以测量，差压公式为：
式中： — 差压计读数，
— 重力加速度，
— 指示液密度，
对特定的管路系统，流体确定，管长、管径、相对粗糙度已知，在不同的流速条件下，测定流速和阻力损失即可得到与、关系以及管件的阻力系数。
①测定水流经圆形直管（光滑管、粗糙管）时摩擦系数与的关系，在双对数坐标中绘制-关系曲线。
②测定阀门在不同开度时的阻力系数。
实验装置与流程
实验装置流程图
如图3-1所示，水泵15将储水槽中的水抽出送入实验系统，首先经玻璃转子流量计8测量流量，流量计为不同量程的两流量计并联，可根据流量值切换使用。当关闭阀门16并打开通往被测直管段10的阀门时（注意该处有两个并联的阀门，1通往光滑管，2通往粗糙管，测试时应使与被测管对应的阀门打开，另一阀关闭，测试完后进行切换。），水被送入待测量的直管，然后回到储水槽。当关闭通往被测直管段10的阀门1、2并打开阀门16时，水被送入测量局部阻力的管路，然后回到储水槽, 水循环使用。被测直管段流体流动阻力损失可根据其数值大小分别采用压差变送器11或空气—水倒置∪型管13进行测量。局部阻力损失采用压差变送器测量（没有与∪型管压差计相连）。
设备的主要技术数据
①被测光滑直管段：管径d 0.0070 m，管长L 1.6 m，材料为不锈钢。
②被测粗糙直管段：管径d 0.0090 m，管长L 1.6 m，材料为不锈钢。
③被测局部阻力直管段：管径d 0.015 m, 管长L 1.2 m，材料为不锈钢。
④测压点间距离：A-A’间为0.65 m, B-B’间为0.35 m。
⑤压差传感器：型号为LXWY，测量范围为0~200 kPa。
⑥直流数字电压表：型号为PZ139，测量范围为 0~200 kPa。
⑦离心泵：型号为WB70/055，流量为8 m3/h，扬程为12 m，电机功率为550W。
⑧玻璃转子流量计：型号为LZB―40, 测量范围为100~1000 L/h，精度为1.5级；型号为 LZB―10, 测量范围为10~100 L/h, 精度为 2.5级。
实验方法及步骤
①检查储水槽内水位是否正常，若缺水须加水至满，实验中注意保持水体清洁。
②检查所有阀门并将阀门关紧。
③打开电源开关，预热10分钟。
④开启离心泵开关，打开所有阀门（5-5’和3不开），将流量调至最大，排除导压管内的气泡，直至排净为止。
⑤检查导压系统内有无气泡存在。当流量为零时，若倒∪型管内两液柱的高度差不为零则说明系统内有气泡存在，需排净气泡方可测取数据。排气方法同④，即关闭其他阀门，保留4-4’开启、6-6’或7-7’中的一个开启，打开阀门3，使倒U型压差计水柱到中间位置，U型管内两液柱的高度差不为零，说明有气泡。排气方法为将流量调至最大，将所有的阀门打开，排出导压管内的气泡，直至排净为止。
⑥关闭阀门16并打开通往被测直管段10的阀门1或2，进行直管阻力测量。具体步骤为： a. 开启光滑管阀门2和小流量计的阀门（小流量计共取9个流量刻度，包括最大和最小流量），打开光滑管阀门6-6’，读取一个数据，关闭光滑管阀门6-6’，调节小流量计的阀门，改变流量，再打开光滑管阀门6-6’，读取数据，依此类推；b.关闭小流量计的阀门，打开大流量计阀门（共取10个流量刻度），测试方法同步骤（a），读取数据；c.关闭
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求翻译：努塞尔数随雷诺数变化曲线是什么意思？
努塞尔数随雷诺数变化曲线
问题补充：
Curve of Nusselt number with Reynolds
Vanuatu, with Renault change in the number of curved
Nusselt number along with Reynold's number change curve
Nusser number changes with Reynolds number curve
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