試驗(yàn)名稱：流體阻力試驗(yàn)設(shè)備規(guī)格：流體阻力—泵聯(lián)合試驗(yàn)裝置UPＲＳ型－第4試驗(yàn)日期:20１5－１1-２7焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化高中)一、實(shí)驗(yàn)摘要首先，本試驗(yàn)使用UPRS型第4套試驗(yàn)設(shè)備,通過測(cè)定不同流速下水流經(jīng)鑄鐵管、鍍鋅管、層流管、突擴(kuò)管、閥門的壓頭損失來測(cè)量不同管道、局部件的雷諾數(shù)與磨擦系數(shù)曲線。確定了磨擦系數(shù)和廣東泰科龍管件的變化規(guī)律和影響誘因,驗(yàn)證在流場區(qū)內(nèi)與雷諾數(shù)Re和相對(duì)粗糙度的函數(shù)。該試驗(yàn)結(jié)果可為管道實(shí)際應(yīng)用和工藝設(shè)計(jì)提供重要的參考。結(jié)果，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)剖析可知,光滑管、粗糙管的磨擦阻力系數(shù)隨Re減小而降低,但是光滑管的磨擦阻力系數(shù)較差地滿足Ｂlａsuis0.250.。忽然擴(kuò)大管的廣東泰科龍管件隨Re的變化而變化.關(guān)鍵詞：磨擦系數(shù)，南京泰科龍管件，雷諾數(shù)，相對(duì)粗糙度二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握測(cè)量流體流動(dòng)阻力試驗(yàn)的通常試驗(yàn)方式:檢測(cè)流場直管的阻力，確定磨擦阻力系數(shù)。檢測(cè)流場局部管線的阻力，確定磨擦阻力系數(shù)。檢測(cè)層流直管的阻力,確定磨擦阻力系數(shù).2、驗(yàn)證在流場區(qū)內(nèi)磨擦阻力系數(shù)λ與雷諾數(shù)Rｅ以及相對(duì)粗糙度的關(guān)系。3、將試驗(yàn)所得光滑管的λ－Re曲線關(guān)系與ｓ多項(xiàng)式相比較.三、實(shí)驗(yàn)原理焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化中學(xué))直管阻力不可壓縮流體在方形直管中做穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，因?yàn)轲ざ群蜏u流的作用會(huì)形成磨擦阻力(即直管阻力）；流體在流過忽然擴(kuò)大、彎頭等閥門時(shí)，因?yàn)榱黧w運(yùn)動(dòng)的速率和方向忽然變化，會(huì)形成局部阻力。

因?yàn)榉肿拥牧鲃?dòng)過程的運(yùn)動(dòng)成因非常復(fù)雜,現(xiàn)在不能用理論技巧來解決流體阻力的運(yùn)算問題,應(yīng)當(dāng)通過試驗(yàn)研究來把握其規(guī)律。為了提高試驗(yàn)的工作量、化簡工作難度、同時(shí)使試驗(yàn)的結(jié)果具備普遍的應(yīng)用意義，應(yīng)選用基于試驗(yàn)基礎(chǔ)的標(biāo)量剖析法來對(duì)直管阻力進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)用標(biāo)量剖析的方式，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，流體流動(dòng)阻力與流體的性質(zhì)、流體流經(jīng)處的幾何寬度、流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。可表示為:通過一系列的物理過程推論，引進(jìn)以下幾個(gè)無量綱數(shù)群：雷諾數(shù):Redu其中,令:Re,-直管中的磨擦阻力系數(shù)。）依據(jù)機(jī)械能衡算多項(xiàng)式,試驗(yàn)檢測(cè)gzgz差計(jì)測(cè)出這兩個(gè)截面的浮力差,即為流體流過兩截面間的流動(dòng)阻力.通過改變流速可測(cè)出不同Re下的磨擦阻力系數(shù)，那樣便能得到某一相對(duì)粗糙度下的Re關(guān)系。其中，經(jīng)過大量試驗(yàn)后人們發(fā)覺:1、層流圓直管(Ｒe〈200０）:λ(Re）即λ=6４/Re２、湍流水力學(xué)光滑管(Re〉4000)：λ=0。３16３/Re０。２5３、湍流普通直管(400０〈Re＜臨界點(diǎn))：λ磨擦阻力系數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系Re2０04000～Rｅ臨界點(diǎn)臨界點(diǎn)以上焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化中學(xué)).250..250..71..7421g直管段兩端使用電子壓差計(jì)來檢測(cè)壓差。

對(duì)于任意一種流體，其直管磨擦系數(shù)λ僅與Re和有關(guān).因而只要在試驗(yàn)室的小規(guī)模裝置上運(yùn)用水作試驗(yàn)物系，進(jìn)行有限量的試驗(yàn)，就可以確定λ與Re系,因而估算任意流體在管道中的流動(dòng)阻力損失，這種推論就可以推廣到工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中去。2、局部阻力流體的邊界在局部地區(qū)發(fā)生急遽變化時(shí)，致使主流脫離邊壁而產(chǎn)生旋渦,流體物體間形成猛烈的碰撞,所產(chǎn)生的阻力稱為局部阻力。局部阻力一般以當(dāng)量寬度法或廣東泰科龍球閥法表示.本試驗(yàn)中選用無錫泰科龍球閥法.當(dāng)量寬度法:流體通過球閥或閥門的局部阻力損失，若與流體流過一定厚度的相似孔徑的直管阻力相當(dāng),則稱這仍然管厚度為閥門或管件的當(dāng)量寬度，用符號(hào)表示.在管道估算時(shí),可求出管道與管件的當(dāng)量寬度之和，則流體在管道中流動(dòng)的總阻力損失為：焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化中學(xué))遼寧泰科龍球閥法：流體通過某一件球閥或閥門的阻力損失用流體在管道中的動(dòng)能系數(shù)來表示，這些估算局部阻力的方式,稱為阻力系數(shù)法，即對(duì)于不同的球閥和孔徑變化，有著不同的廣東泰科龍管件。山東泰科龍管件的大小歸結(jié)為一個(gè)表中。見表2山東泰科龍閥體與局部結(jié)構(gòu)關(guān)系（Rｅ＞40０0）結(jié)構(gòu)截至閥閥門＝常數(shù)在本試驗(yàn)中,因?yàn)楣芫€是水平布置,則山東泰科龍管件估算式化式中,p１、p2分別為上下游截面浮力差，ｕ1、u２為兩個(gè)孔徑內(nèi)的平均流速,ρ——流體密度)四、實(shí)驗(yàn)步驟和設(shè)備焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化中學(xué))流體阻力試驗(yàn)帶控制點(diǎn)工藝步驟1-水箱；2-電機(jī);3—渦輪流量計(jì)；4—主管路切換閥;５—層流管；6—截止閥；7－閥門；8－鑄鐵管；9－不銹鋼鐵管；10—突擴(kuò)管;11—流量調(diào)節(jié)閥（止回閥）12-層流管流量閥（針閥）１３—變?cè)囼?yàn)介質(zhì)：水（循環(huán)使用)研究對(duì)象:鑄鐵管，l=1．500m，d=0.0２1m；突擴(kuò)管,l1＝０。

020m，d1=0．０16，l2=0。28０m,d２=０．042；截至閥,DN20,d=0。０２１ｍ；閥門，DN20，d=0.021m；層流管,l=1.５00m，d=0.003m;儀器儀表:渦輪流量計(jì),LWGＹ－2５型,0。６～10m3/h,準(zhǔn)確度等級(jí)體溫計(jì),Pt100，0～2０0,精度等級(jí)0．2壓差傳感,WＮK3０５１型,-20~，精度等級(jí)顯示儀表：AＩ-7０8等,精度等級(jí)0。1.變頻儀：西門子MM420其他:計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和處理,3８０ＶAC+五、實(shí)驗(yàn)操作打算工作及通用操作：1、開泵。打開各管道的切換管件，關(guān)掉流量調(diào)節(jié)閥,按變頻儀上黃色按紐啟動(dòng)泵,固定車速（f＝50Hz)球閥類型，觀察到泵出口表壓力為0.２MPa左右時(shí)即可開始試驗(yàn)。2、排氣。排盡整個(gè)系統(tǒng)的氫氣,包括設(shè)備經(jīng)理和測(cè)壓管道中的氫氣。詳細(xì)方法為:全開壓差傳感進(jìn)氣閥,打開流量調(diào)節(jié)閥11數(shù)十秒鐘后再關(guān)掉，這時(shí)流量為零,等候一段時(shí)間，觀察壓差傳感指示讀數(shù)是否為0（+０。０５kPa)，否則，要再次進(jìn)氣。對(duì)于測(cè)壓管道進(jìn)氣:打開全部測(cè)壓閥、壓差傳感進(jìn)氣閥,查看孔板。重新打開傳感進(jìn)氣閥,1０秒后關(guān)掉，重復(fù)多次至零點(diǎn)不變,記錄Δ3、實(shí)驗(yàn)測(cè)取數(shù)據(jù)。

打開不銹鋼管管道的切換閥和測(cè)壓管道上的切換閥，其余管道的切換閥和測(cè)壓管道上的切換閥都關(guān)掉。流量由大到小,測(cè)取數(shù)據(jù)。4、測(cè)量閥門和截至閥數(shù)據(jù)的方式同上。焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化中學(xué))2、不銹鋼管試驗(yàn):1、打開傳感器進(jìn)氣閥并記錄Δ２、打開鑄鐵管檢測(cè)管道切換閥,測(cè)壓閥。3、打開流量調(diào)節(jié)閥從小到大調(diào)節(jié)流量，3.５m以上通過變頻器調(diào)節(jié)，記錄數(shù)據(jù)。3、鍍鋅管試驗(yàn):1、打開傳感器進(jìn)氣閥并記錄Δ以上通過變頻器調(diào)節(jié),記錄數(shù)據(jù)。４、球閥、截止閥試驗(yàn):1、打開傳感器進(jìn)氣閥并記錄Δ3、打開閥門兩端的測(cè)壓閥。4、打開流量調(diào)節(jié)閥從小到大調(diào)節(jié)流量，３。5ｍ以上通過變頻器調(diào)節(jié),記錄數(shù)據(jù)。5、關(guān)閉閥門兩端測(cè)壓閥，開啟截至閥兩端測(cè)壓閥,重復(fù)上述過程球閥類型，記錄數(shù)據(jù).5、層流管試驗(yàn)：1、打開傳感器進(jìn)氣閥并記錄Δ焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化中學(xué))２、降低風(fēng)機(jī)速率。３、閉其他切換閥、測(cè)壓閥。全開層流管流量閥。4、調(diào)節(jié)層流管道出口閥，改變管道壓降，藥量桶測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)流出的液體量，并記錄其凈重。6、結(jié)束試驗(yàn):關(guān)掉全部止回閥，通過變頻器關(guān)泵,關(guān)掉控制柜。截?cái)嚯娫?整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，清除試驗(yàn)臺(tái).六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格及估算例子1、湍流—不銹鋼管數(shù)Ｐ0／kPa0.0０１．5000。

０２１5序號(hào)水流量qv/m-1管道壓ｐ/kＰa水水溫/kｇ?m－3水硬度Re磨擦系blaｓius0。600．39２0。０９96．30．0０１0２0０。67136610。025０.0290。800。5７20．0996。30.0010217２820。0２3０。0281。00１．002０。0996．3０.00101．１2２3０0.０220．026焦化原理流體阻力試驗(yàn)報(bào)告(上海焦化中學(xué))20421．30１.28２0。0996。3０。001