《化工原理》课程教学课件（讲稿）演示实验——流体机械能转化实验

江昆明理工大学化学工程学院流体机械能转化实验化工原理实验中心

化工原理实验中心 昆明理工大学化学工程学院 流体机械能转化实验

南化工生产中所处理的原料及产品多为流体，因此研究流体在管内的流动具有重要意义。流体在管内流动遵守质量守恒定律和能量守恒定律，这是流体力学性质的基本点，反应这一流动规律的有连续性方程和机械能衡算方程。化工原理实验中心

化工原理实验中心 化工生产中所处理的原料及产品多为流体， 因此研究流体在管内的流动具有重要意义。流体 在管内流动遵守质量守恒定律和能量守恒定律， 这是流体力学性质的基本点，反应这一流动规律 的有连续性方程和机械能衡算方程

一、实验目的①通过测量动、静、位压头随管径、位置、流量的变化情况，验证连续性方程和机械能衡算方程；②观测流体流速与管径关系、流体阻力与流量关系；③观测流体流经节流件、弯头的压头损失情况。化工原理实验中心

化工原理实验中心 一 、实验目的 ①通过测量动、静、位压头随管径、位置、流量 的变化情况，验证连续性方程和机械能衡算方程； ②观测流体流速与管径关系、流体阻力与流量关 系； ③观测流体流经节流件、弯头的压头损失情况

南二、基本原理2/①连续性方程mim21'2'对于稳定流动系统，根据物料衡算的基本关系为输入量等于输出量，即单位时间进入截面1-1'的流体质量m与流出截面2-2'的流体质量m相等：m,=m2化工原理实验中心

化工原理实验中心 二、基本原理 ① 连续性方程 1 1' 2 2' m1 m2 对于稳定流动系统，根据物料衡算的基本关系为输入量等于输出 量，即单位时间进入截面1-1′ 的流体质量m1与流出截面2-2′ 的流体质 量m2相等： m1=m2

中②机械能衡算方程对于不可压缩均质流体，在管路内稳定流动时，经过粗细不同的管道，从截面1-1'流入至截面2-2'流出。其机械能衡算方程为：u?u,p+hZ += Z+2g2gpgpg化工原理实验中心

化工原理实验中心 ② 机械能衡算方程 2 2' 1 1' z1 z2 对于不可压缩均质流体，在管路内稳 定流动时，经过粗细不同的管道，从截 面1-1′ 流入至截面2-2′ 流出。其机械能 衡算方程为： 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 e f u p u p z h z h g g g g         

南③管内流动分析在流动系统中，若在任一截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量不随时间改变，这种流体的流动称为稳定流动；若在任一截面上的有关物理量随时间而变，则称为不稳定流动。连续生产过程中的流体流动，多属于为稳定流动过程，在开工或停工阶段，则属于不稳定流动。化工原理实验中心

化工原理实验中心 ③ 管内流动分析 在流动系统中，若在任一截面上流体的流速、压强、 密度等有关物理量不随时间改变，这种流体的流动称为稳 定流动；若在任一截面上的有关物理量随时间而变，则称 为不稳定流动。连续生产过程中的流体流动，多属于为稳 定流动过程，在开工或停工阶段，则属于不稳定流动

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。·先将水充满低位贮水槽。2实验数据的测定流体机械能转化实验示意图·测量hy、h2、h3、h4、hs、h6。1-循环水泵：2-上水槽：3-节流件：4-转子流量计：5-排水阀：6-下水槽：7-出口阀化工原理实验中心

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 h1h2 h3 h4 h5h6 7 流体机械能转化实验示意图 1-循环水泵；2-上水槽；3-节流件；4-转子流量计；5-排水 阀；6-下水槽；7-出口阀 1 实验前的准备工作 • 熟悉实验装置及流程。 • 先将水充满低位贮水槽。 2 实验数据的测定 • 测量h1、h2、h3、h4、h5、h6

四、演示操作①保持管路排水阀、出口阀关闭状态，通过循环泵将水打入上水槽中，使整个管路中充满流体，并保持上水槽液位一定高度，观察流体静止状态时各管段高度。②通过出口阀调节管内流量，注意保持上水槽液位高度稳定，并尽可能使转子流量计读数在刻度线上。观察记录各单管压力计读数和流量值。③改变流量，观察各单管压力计读数随流量的变化情况。注意每改变一个流量，需给予系统一定的稳流时间，方可读取数据。④结束实验，关闭循环泵，全开出口阀排尽系统内流体，之后打开排水阀排空管内沉积段流体。化工原理实验中心

化工原理实验中心 四、演示操作 ①保持管路排水阀、出口阀关闭状态，通过循环泵将水打入上水槽中，使 整个管路中充满流体，并保持上水槽液位一定高度，观察流体静止状态时各管 段高度。 ②通过出口阀调节管内流量，注意保持上水槽液位高度稳定，并尽可能使 转子流量计读数在刻度线上。观察记录各单管压力计读数和流量值。 ③改变流量，观察各单管压力计读数随流量的变化情况。注意每改变一个 流量，需给予系统一定的稳流时间，方可读取数据。 ④结束实验，关闭循环泵，全开出口阀排尽系统内流体，之后打开排水阀 排空管内沉积段流体