食品工程原理实验.docVIP

雷诺实验 实验目的 1、观察流体在管内流动的三种不同的流型 2、测定临界雷诺数Re 二、实验原理 在圆管流动中采用雷诺数来判别流态： 式中：v一圆管水流的断面平均流速；d一圆管直径； 一水流的运动粘滞系数。 当ReRec(下临界雷诺数)时为层流状态，Rec2320。 当ReRec`(上临界雷诺数)时为紊流状态，Rec`在4000—12000之间。 三、实验步骤 1. 关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使自来水充满水槽,并使其有一定的溢流量。 2. 轻轻打开阀门7,让流体水缓慢流过实验管道。使红水全部充满细管道中。 3. 调节进水阀,维持尽可能小的溢流量。 4. 缓慢地适当打开红水流量调节夹 ,即可看到当前水流量下实验管内水的流动状况，记录流量的数据，并计算雷诺准数。 5. 增大进水阀3 的开度，在维持尽可能小的溢流量的情况下提高水的流量。并同时根据实际情况适当调整红水流量,即可观测其他各种流量下实验管内的流动状况。分别记录过渡流和湍流的流量数据，并计算对应的雷诺准数。 6.关闭各个阀门。 7.注意在实验过程中，保持仪器的稳定，如若出现晃动，则会使得实验失败。 四、实验结果 孔板流量计孔板内径: do＝9.0 mm，管道内径d=20mm 温度T=22℃，此时，水的密度ρ=997.769（Kg／m3），黏度μ=0.9579×10Pa·s 流速 雷诺数 层流1 层流2 过渡流 湍流1 湍流2 流量L/h 50 75 95 145 185 雷诺准数 1137.03 1591.84 2160.36 3297.39 4206.02 由图可知，雷诺准数与流量大致成线性关系，为正相关。 当Re2000时，流体流型为层流。 当Re2000时，流体流型变为过渡流，即介于层流和湍流。 当Re4000时，流体流型变成紊流，即湍流。 能量转换演示实验 一、实验目的 1、掌握流体在管内流动时流动阻力的表现形式 2、熟悉流体具有的各种能量和压头的概念，了解它们之间的相互转换关系，在此基础上，掌握伯努利方程。 二、实验原理 流体流动具有三种机械能：位能、动能和静压能。它们均可以用一段液柱高度来表示。流体在流动过程中，由于管路情况的变化，如位置的高低，管径的大小或者流经不同的管件等，这三种机械能相互转化。理想流体的粘度为零，流动过程将不产生任何机械能各自大小不尽相同，但其总和是相等的。实际流体的粘度不为零，由于内摩擦力的作用，在流动过程中，部分机械能将转化成热能而损耗掉。二者之差，便是阻力损失。因此在进行机械能衡算是，就必须将这部分机械能加在第二截面上去，其和才等于流体在第一截面的机械能总和。 三、实验装置 不锈钢离心泵 SZ-037 型 低位槽 490×400×500 材料 不锈钢 高位槽 295×195×380 材料 有机玻璃 四、实验步骤 将低位槽灌有一定数量的蒸馏水，关闭离心泵出口调节阀门及实验测试导管出口调节阀门而后启动离心泵。 逐步开大离心泵出口调节阀当高位槽溢流管有液体溢流后，调节导管出口调节阀到一定位置，利用一个量筒和秒表，测量此时的流速。 流体稳定后读取A、B、C、D截面静压头和冲压头并记录数据。 关大导管出口调节阀重复步骤，分别取五个流速并记录数据。 分析讨论流体流过不同位置处的能量转换关系并得出结果。 关闭离心泵，实验结束。 五、实验结果 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 时间t/s 第一次测量 81.5 34.8 34.1 31.0 22.1 第二次测量 89.7 41.4 38.3 28.7 24.0 流量Q/ml 第一次测量 330 500 655 812 780 第二次测量 360 585 730 750 840 流速ml/s 第一次测量 4.05 14.37 19.21 26.19 34.67 第二次测量 4.01 14.13 19.06 26.13 35.00 平均流速ml/s 4.03 14.25 19.13 26.16 34.83 实验导管出口开度位置 A截面(cm) B截面(cm) C截面(cm) D截面(cm) 静压头 冲压头 静压头 冲压头 静压头 冲压头 静压头 冲压头 平均流速v=4.03ml/s 13.50 25.20 13.20 13.80 2.80 13.25 -8.10 2.50 平均流速V=14.25ml/s 12.20 24.20 11.60 12.70 0.70 12.00 -10.20 0.30 平均流速V=19.13ml/s 11.10 23.80 10.50 11.50 -1.50 10.70 -12.35 -0.