化工原理实验装置：管道流体流动阻力实验测定

化工原理实验装置：管道流体流动阻力实验测定

化工原理实验装置是化工及相关专业学生和研究人员的重要实验工具。其中，管道流体流动阻力实验装置主要用于测定流体在管道中的流动阻力，这对于理解流体动力学特性、优化工业生产过程具有重要意义。本文将详细介绍该实验装置的实验目的、装置特点、功能和设计参数，以及主要设备的规格。

实验目的

1. 掌握测定流体阻力的实验方法。
2. 测定流体流经直管时的摩擦系数与雷诺数的关系。
3. 测定球阀的阻力系数。
4. 学会对数坐标纸的用法。

实验装置

实验技能

阻力损失测定，压强差

注意事项

1. 直流数字表操作方法请仔细阅读说明书，待熟悉其性能和使用方法后再进行使用操作。
2. 启动离心泵之前以及从光滑管阻力测量过渡到其它测量之前，都必须检查所有流量调节阀是否关闭。
3. 利用压力传感器测量大流量下△P时,应切断空气—水倒置∪型玻璃管的阀门否则将影响测量数值的准确。
4. 在实验过程中每调节一个流量之后应待流量和直管压降的数据稳定以后方可记录数据。
5. 若之前较长时间未做实验，启动离心泵时应先盘轴转动，否则易烧坏电机。
6. 该装置电路采用五线三相制配电，实验设备应良好接地。
7. 使用变频调速器时一定注意FWD指示灯亮，切忌按FWD REV键，REV指示灯亮时电机反转。
8. 启动离心泵前，必须关闭流量调节阀，关闭压力表和真空表的开关，以免损坏测量仪表。
9. 实验水质要清洁，以免影响涡轮流量计运行。

KH-HG110流体流动阻力实验装置特点

1. 实验装置数据稳定，重现性好，能给实验者较明确的流体阻力概念。
2. 整个装置美观大方，结构设计合理，具备强烈的工程化气息，能够充分体现现代化实验室的概念。
3. 设备布局合理、美观，结构清晰，整体感强，能够在实验室中体现主实验设备的概念。
4. 设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。
5. 管路取压采用工业标准均压环方式，取压稳定、准确；采用差压传感器测量，工艺美观，操作方便。
6. 整套系统采用标准工业仪表控制系统，可进行化工原理实验，也是过程自动化及化工检测仪表实验的良好平台。
7. 装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。

流体流动阻力实验装置功能

1. 学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数λ的测定方法。
2. 掌握不同流量下摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律。验证在层流、过渡流、湍流区内λ与Re的关系曲线。
3. 测定湍流状态下流体流经阀门时的局部阻力系数。
4. 采用四点测压法精确测定局部阻力。
5. 全触摸集成化控制，高稳定数据传输，硬件加密。
6. 装置可实现移动终端扫码，获取装置工艺视频介绍。

流体流动阻力实验装置设计参数

流体阻力：

• 光滑管：雷诺数：0.80～6.0×104，液体流量：0.510 m3/h ，压差范围：10100KPa。常温、常压操作。
• 粗糙管：雷诺数：0.60～6.0×104，液体流量：0.510 m3/h，压差范围：20150KPa。常温、常压操作。
• 阀门局部阻力：雷诺数1.35～6.0×104，液体流量：0.510 m3/h，压差范围：10200KPa。常温、常压操作。

水：装置自带透明水箱，连接自来水。实验时经离心泵进入测试管路，循环使用。

电：电压AC220V，功率1.0KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。

实验物料：清洁自来水，外配设备：无。

流体流动阻力实验装置主要设备

1. 粗管测量段：DN 20mm，透明可视，管长1000 mm，Re范围0.80～6.0×104。
2. 细管测量段：DN 15mm，透明可视，1000 mm，Re范围0.60～6.0×104。
3. 局部阻力：DN 15mm，四点取压，1000 mm，Re范围1.35～6.0×104,上装阀门一个。
4. 涡轮流量传感器：量程0.5-10 m3//h，分辨率0.001 m3/h，4-20mA远传输出数字显示，流量检测机构。
5. 压差传感器：压差范围：10~200KPa，分辨率0.01 KPa，4-20mA输出数字显示，压力检测机构。
6. 循环水箱：≥100L，优质透明有机玻璃,带贮水排空底阀，管路循环回水与泵吸入口间隔板设计。
7. 管路：透明材质，壁厚≥2.5mm。
8. 温度传感器：Pt100，分辨率0.1℃，精度0.5%，数字显示。
9. 304不锈钢离心泵：功率550W，最大流量6m3/h，扬程14m。
10. 电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。
11. 中央处理器：执行速度0.64μs，内存容量16K，功能：数据处理运算。
12. 模拟模块：高达16位分辨率，总和精度±0.5%，内建RS485通讯模式。
13. 温度模块：分辨率0.1℃，精度0.5%，内建RS485通讯模式。
14. 采用一体机平板触摸电脑，全程数字化触摸屏控制操作。HMI：投射式触控技术，5000万次触摸点，内存2G，功能：中央处理器数据显示控制。
15. 额定电压：220V，总功率：1.0kW。
16. 外形尺寸：2200×550×1800mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮，高品质铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮.
17. 工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。