试验名称：流体阻力试验设备规格：流体阻力—泵联合试验装置UPＲＳ型－第4试验日期:20１5－１1-２7焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化高中)一、实验摘要首先，本试验使用UPRS型第4套试验设备,通过测定不同流速下水流经铸铁管、镀锌管、层流管、突扩管、阀门的压头损失来测量不同管道、局部件的雷诺数与磨擦系数曲线。确定了磨擦系数和广东泰科龙管件的变化规律和影响诱因,验证在流场区内与雷诺数Re和相对粗糙度的函数。该试验结果可为管道实际应用和工艺设计提供重要的参考。结果，从试验数据剖析可知,光滑管、粗糙管的磨擦阻力系数随Re减小而降低,但是光滑管的磨擦阻力系数较差地满足Ｂlａsuis0.250.。忽然扩大管的广东泰科龙管件随Re的变化而变化.关键词：磨擦系数，南京泰科龙管件，雷诺数，相对粗糙度二、实验目的1、掌握测量流体流动阻力试验的通常试验方式:检测流场直管的阻力，确定磨擦阻力系数。检测流场局部管线的阻力，确定磨擦阻力系数。检测层流直管的阻力,确定磨擦阻力系数.2、验证在流场区内磨擦阻力系数λ与雷诺数Rｅ以及相对粗糙度的关系。3、将试验所得光滑管的λ－Re曲线关系与ｓ多项式相比较.三、实验原理焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化中学)直管阻力不可压缩流体在方形直管中做稳定流动时，因为黏度和涡流的作用会形成磨擦阻力(即直管阻力）；流体在流过忽然扩大、弯头等阀门时，因为流体运动的速率和方向忽然变化，会形成局部阻力。

因为分子的流动过程的运动成因非常复杂,现在不能用理论技巧来解决流体阻力的运算问题,应当通过试验研究来把握其规律。为了提高试验的工作量、化简工作难度、同时使试验的结果具备普遍的应用意义，应选用基于试验基础的标量剖析法来对直管阻力进行检测。运用标量剖析的方式，结合实际工作经验，流体流动阻力与流体的性质、流体流经处的几何宽度、流体的运动状态有关。可表示为:通过一系列的物理过程推论，引进以下几个无量纲数群：雷诺数:Redu其中,令:Re,-直管中的磨擦阻力系数。）依据机械能衡算多项式,试验检测gzgz差计测出这两个截面的浮力差,即为流体流过两截面间的流动阻力.通过改变流速可测出不同Re下的磨擦阻力系数，那样便能得到某一相对粗糙度下的Re关系。其中，经过大量试验后人们发觉:1、层流圆直管(Ｒe〈200０）:λ(Re）即λ=6４/Re２、湍流水力学光滑管(Re〉4000)：λ=0。３16３/Re０。２5３、湍流普通直管(400０〈Re＜临界点)：λ磨擦阻力系数与雷诺数关系Re2０04000～Rｅ临界点临界点以上焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化中学).250..250..71..7421g直管段两端使用电子压差计来检测压差。

对于任意一种流体，其直管磨擦系数λ仅与Re和有关.因而只要在试验室的小规模装置上运用水作试验物系，进行有限量的试验，就可以确定λ与Re系,因而估算任意流体在管道中的流动阻力损失，这种推论就可以推广到工业生产实际中去。2、局部阻力流体的边界在局部地区发生急遽变化时，致使主流脱离边壁而产生旋涡,流体物体间形成猛烈的碰撞,所产生的阻力称为局部阻力。局部阻力一般以当量宽度法或广东泰科龙球阀法表示.本试验中选用无锡泰科龙球阀法.当量宽度法:流体通过球阀或阀门的局部阻力损失，若与流体流过一定厚度的相似孔径的直管阻力相当,则称这仍然管厚度为阀门或管件的当量宽度，用符号表示.在管道估算时,可求出管道与管件的当量宽度之和，则流体在管道中流动的总阻力损失为：焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化中学)辽宁泰科龙球阀法：流体通过某一件球阀或阀门的阻力损失用流体在管道中的动能系数来表示，这些估算局部阻力的方式,称为阻力系数法，即对于不同的球阀和孔径变化，有着不同的广东泰科龙管件。山东泰科龙管件的大小归结为一个表中。见表2山东泰科龙阀体与局部结构关系（Rｅ＞40０0）结构截至阀阀门＝常数在本试验中,因为管线是水平布置,则山东泰科龙管件估算式化式中,p１、p2分别为上下游截面浮力差，ｕ1、u２为两个孔径内的平均流速,ρ——流体密度)四、实验步骤和设备焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化中学)流体阻力试验带控制点工艺步骤1-水箱；2-电机;3—涡轮流量计；4—主管路切换阀;５—层流管；6—截止阀；7－阀门；8－铸铁管；9－不锈钢铁管；10—突扩管;11—流量调节阀（止回阀）12-层流管流量阀（针阀）１３—变试验介质：水（循环使用)研究对象:铸铁管，l=1．500m，d=0.0２1m；突扩管,l1＝０。

020m，d1=0．０16，l2=0。28０m,d２=０．042；截至阀,DN20,d=0。０２１ｍ；阀门，DN20，d=0.021m；层流管,l=1.５00m，d=0.003m;仪器仪表:涡轮流量计,LWGＹ－2５型,0。６～10m3/h,准确度等级体温计,Pt100，0～2０0,精度等级0．2压差传感,WＮK3０５１型,-20~，精度等级显示仪表：AＩ-7０8等,精度等级0。1.变频仪：西门子MM420其他:计算机数据采集和处理,3８０ＶAC+五、实验操作打算工作及通用操作：1、开泵。打开各管道的切换管件，关掉流量调节阀,按变频仪上黄色按纽启动泵,固定车速（f＝50Hz)球阀类型，观察到泵出口表压力为0.２MPa左右时即可开始试验。2、排气。排尽整个系统的氢气,包括设备经理和测压管道中的氢气。详细方法为:全开压差传感进气阀,打开流量调节阀11数十秒钟后再关掉，这时流量为零,等候一段时间，观察压差传感指示读数是否为0（+０。０５kPa)，否则，要再次进气。对于测压管道进气:打开全部测压阀、压差传感进气阀,查看孔板。重新打开传感进气阀,1０秒后关掉，重复多次至零点不变,记录Δ3、实验测取数据。

打开不锈钢管管道的切换阀和测压管道上的切换阀，其余管道的切换阀和测压管道上的切换阀都关掉。流量由大到小,测取数据。4、测量阀门和截至阀数据的方式同上。焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化中学)2、不锈钢管试验:1、打开传感器进气阀并记录Δ２、打开铸铁管检测管道切换阀,测压阀。3、打开流量调节阀从小到大调节流量，3.５m以上通过变频器调节，记录数据。3、镀锌管试验:1、打开传感器进气阀并记录Δ以上通过变频器调节,记录数据。４、球阀、截止阀试验:1、打开传感器进气阀并记录Δ3、打开阀门两端的测压阀。4、打开流量调节阀从小到大调节流量，３。5ｍ以上通过变频器调节,记录数据。5、关闭阀门两端测压阀，开启截至阀两端测压阀,重复上述过程球阀类型，记录数据.5、层流管试验：1、打开传感器进气阀并记录Δ焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化中学)２、降低风机速率。３、闭其他切换阀、测压阀。全开层流管流量阀。4、调节层流管道出口阀，改变管道压降，药量桶测定一定时间内流出的液体量，并记录其净重。6、结束试验:关掉全部止回阀，通过变频器关泵,关掉控制柜。截断电源,整理实验数据，清除试验台.六、实验数据表格及估算例子1、湍流—不锈钢管数Ｐ0／kPa0.0０１．5000。

０２１5序号水流量qv/m-1管道压ｐ/kＰa水水温/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焦化原理流体阻力试验报告(上海焦化中学)20421．30１.28２0。0996。3０。001