《化工原理》课程教学课件（讲稿）演示实验——边界层脱体现象

南昆明理工大学化学工程学院边界层脱体现象化工原理实验中心

化工原理实验中心 昆明理工大学化学工程学院 边界层脱体现象

福一、实验目的观察流体流过不同绕流体时的流动现象。二、基本原理流体流经障碍物、截面突然扩大或缩小、弯头等局部阻力骤变处时，流体的流动状况会由层流转化为端流。而流体在作滤流流动时，其质点作不规则的杂乱运动，流经绕流体时会互相碰撞产生漩涡等现象。流体流过平板或在直径相同的管道中流动时，流动边界层紧贴壁面。流经曲面，如球体、圆柱体或其他几何形状物体的表面时，无论是层流还是端流，在一定条件下都会产生边界层与固体表面脱离的现象，并且在脱离处产生漩涡。化工原理实验中心

化工原理实验中心 一 、实验目的 观察流体流过不同绕流体时的流动现象。 二、基本原理 流体流经障碍物、截面突然扩大或缩小、弯头等局部阻力骤变处时， 流体的流动状况会由层流转化为湍流。而流体在作湍流流动时，其质点作 不规则的杂乱运动，流经绕流体时会互相碰撞产生漩涡等现象。流体流过 平板或在直径相同的管道中流动时，流动边界层紧贴壁面。流经曲面，如 球体、圆柱体或其他几何形状物体的表面时，无论是层流还是湍流，在一 定条件下都会产生边界层与固体表面脱离的现象，并且在脱离处产生漩涡

三、实验装置及演示操作要求1实验前的准备工作·熟悉实验装置及流程。·先将水充满贮水槽。2实验现象的观察·观察流漩涡、边界层分离等现象。绕流演示设备流程图1-列管换热模拟2-文丘里模拟：3-转角模拟；4-流线体及孔板模拟：5-圆形体及直线收尾体模拟：6-球阀全开模拟：7-进水调节阀：8-排水阀：9-水泵：10-水箱：11-文氏管化工原理实验中心

化工原理实验中心 三、实验装置及演示操作要求 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 绕流演示设备流程图 1-列管换热模拟2-文丘里模拟；3-转角模拟；4-流线体及孔板 模拟；5-圆形体及直线收尾体模拟；6-球阀全开模拟；7-进水 调节阀；8-排水阀；9-水泵；10-水箱；11-文氏管 1 实验前的准备工作 • 熟悉实验装置及流程。 • 先将水充满贮水槽。 2 实验现象的观察 • 观察湍流漩涡、边界层分离 等现象

南四、演示操作本装置提供6块不同绕流体的演示板，可随意选择其中一块或同时使用几块进行试验。操作步骤：①检查线路，确定电路安全，水泵正常。②开启水泵，总进水阀全开，控制出水阀，调节流量。③打开演示板的分进水阀，控制流量。化工原理实验中心

化工原理实验中心 四、演示操作 本装置提供6块不同绕流体的演示板，可随意选择其中一块或同时 使用几块进行试验。 操作步骤： ① 检查线路，确定电路安全，水泵正常。 ② 开启水泵，总进水阀全开，控制出水阀，调节流量。 ③ 打开演示板的分进水阀，控制流量

福四、演示操作④缓缓打开文氏管气泡调节阀，观察外界大气是否进入文氏管液体管路，调节好气泡大小（不同板对比实验时气泡大小要尽可能一致），若气体未进入则需加大进水阀流量，直至气泡进入。5同时演示多块演示板进行对比时需调节进水流量。③实验结束，先关闭文丘里气泡调节阀，再关闭各支路进水调节阀，然后关闭水泵，最后关闭总管路各调节阀。①切断电源，排空水箱中的水。化工原理实验中心

化工原理实验中心 四、演示操作 ④ 缓缓打开文氏管气泡调节阀，观察外界大气是否进入文氏管 液体管路，调节好气泡大小(不同板对比实验时气泡大小要尽可能一 致)，若气体未进入则需加大进水阀流量，直至气泡进入。 ⑤ 同时演示多块演示板进行对比时需调节进水流量。 ⑥ 实验结束，先关闭文丘里气泡调节阀，再关闭各支路进水调 节阀，然后关闭水泵，最后关闭总管路各调节阀。 ⑦ 切断电源，排空水箱中的水