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流动扰动实验装置

发布时间:2023-06-15 15:13:29

『壹』 一个实验:验证风是由空气流动形成的。需要什么实验器

说出风的形成实验所用的实验材料,再说出是怎样形成的?
实验目的:探究风形成的原因。内
实验材料:大塑料容瓶、小塑料瓶、蜡烛、蚊香、火柴。
实验步骤:
1、用一个大塑料瓶,去底去口,再在一侧壁面用小刀挖一个与小塑料瓶口大小相同的孔,将一个小塑料瓶去底,瓶口卡进侧壁洞口,并用橡皮泥将洞口周围封严。
2、在桌子上点燃一支蜡烛,火苗向上没有飘动,说明周围没有形成温差,既没有风。
3、将做好的装置罩在燃烧的蜡烛上,使小瓶的口正对着火苗,可清晰看到火苗向一定方向飘动。
4、在小瓶底口处点燃蚊香。
5、转动大瓶。
6.观察记录所发现的现象,并进行分析。
实验现象;
1. 小瓶的口正对着火苗,可清晰看到火苗向一定方向飘动。
2. 小瓶底口处点燃蚊香,也可以看到烟流向大瓶内。
3. 转动大瓶,火苗也随着改动飘动方向。
实验结论:
风形成的原因:空气受热膨胀、变轻、上升,体积减少,压力变小,别处的冷空气流入补充,这样不断循环流动就形成了风。

『贰』 设计一个简单的实验,模拟风的形成,写出所需的器材和实验步骤

模拟实验:风的形成

实验目的:理解风的成因,初步学会做空气流动形成风的模拟实验。

准备的材料:大塑料瓶、小塑料瓶、蜡烛、剪刀、油性笔、橡皮泥、蚊香片、火柴、镊子。

实验过程:

1、取一个大塑料瓶横放在桌面,用刀把它的底部去掉,并利用剪刀把瓶底修理平整。

2、取一个小塑料瓶,把它的瓶口与大塑料瓶中间外壁相接触,用油性笔在大塑料瓶身上按小塑料瓶瓶口的大小做个记号。

3、用剪刀沿油性笔的记号在大塑料瓶中间外壁开一个小洞,洞的大小比小塑料瓶口略大一点。

4、把小塑料瓶瓶口卡进大塑料瓶外壁的洞里,周围用橡皮泥封紧。这样一个空气流动装置就做好了。

5、选择一支与大塑料瓶中间洞口高度差不多的蜡烛,点燃蜡烛放在平整的桌面,观察蜡烛的火焰没有飘动,说明现在没有风。

6、把刚才做好的空气流动装置罩在燃烧的蜡烛上,火焰对着小塑料瓶口。这时发现蜡烛的火焰向另外一个方向飘动,说明现在形成了风。

原因分析:点燃蜡烛后,瓶内空气受热变轻上升,从瓶口流出,瓶内空气因此稀薄,压力减小。而同时,瓶外温度没有升高,空气没有变化,压力较大。由于瓶外压力大于瓶内压力,瓶外的冷空气就顺着小塑料瓶口向大瓶内流动,瓶内的空气受热不断上升流出,瓶外的空气又源源不断地流进瓶内。这样,就形成了一股由瓶外向瓶内流动的空气,空气的流动就形成了风。

『叁』 化工原理实验中哪些用到了风机工作

化工原理实验中哪些用到了风机工作:
化工原理实验装置系列一、雷诺实验装置 JGKY-LN实验目的:1、观察流体在管内流动的两种不同型态。2、观察滞流状态下管路中流体速度分布状态。3、测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。主要配置:有机玻璃水槽、示踪剂盒、示踪剂流出管、细孔喷嘴、玻璃观察管、计量水箱、不锈钢框架。技术参数:1、有机玻璃水槽:大于30L。2、玻璃观察管:Φ20mm。3、计量水箱:容积大于8L。4、指示液为红墨水或其它颜色鲜艳的液体。5、框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便。6、外形尺寸:1200×450×1300mm。二、柏努利实验装置 JGKY-BNL实验目的:1、熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式的理解。2、观察各项能量(或压头)随流速的变化规律。主要配置:蓄水箱、水泵、有机玻璃实验水箱、有机玻璃计量水箱、测压管、阀门、不锈钢框架。技术参数:1、水泵为微型增压泵,功率:90W。2、计量水箱:容积大于8L。3、实验管道:Φ20与Φ40mm。4、测压管 Φ8有机玻璃管 指示液为水,无毒、使操作更为安全。5、实验水箱: 400×250×450 mm(透明有机玻璃水箱)。蓄水箱: 600×400×400 mm(PVC或不锈钢水箱)。6、实验所用的流体--水为全循环设计。7、框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便。8、外形尺寸:1800×500×1500mm。三、离心泵特性曲线测定实验装置 JGKY-LXB实验目的:1、了解离心泵的结构和特性,熟悉离心泵的操作。2、测量一定转速下的离心泵特性曲线。3、了解并熟悉离心泵的工作原理。主要配置:蓄水箱、离心泵、压力表、真空表、功率表、涡轮流量计、实验管路、不锈钢框架、控制屏。技术参数:1、卧式离心泵流量6
m^{3}
m
3

/h,扬程15m,功率370W。
2、流量测量采用涡轮流量计,流量约0.5~8 m3/h。3、压力表:Y-100型,0~0.6Mpa,真空表-0.1~0Mpa。4、功率测量:数字型功率表,精度1.0级。5、蓄水箱由PVC或不锈制成,容积约80L。6、实验所用的流体--水为全循环设计。7、控制屏面板及框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便。8、外形尺寸:1600×500×1500mm。数据采集型(JGKY-LXB/Ⅱ):配计算机、微机接口和数据处理软件、涡轮流量计及流量积算仪、变频器、压力传感器。能在线监测流量、压力等实验数据。四、恒压过滤实验装置 JGKY-GL/HY实验目的:1、掌握过滤的基本方法。2、掌握在恒压下过滤常数K、当量滤液体积qe的求取。3、观察过滤终了速率与洗涤速率的关系。主要配置:板框过滤机、空压机、压力容器、计量槽、盛渣槽、搅拌电机、控制阀、不锈钢框架。技术参数:1、板框过滤机的过滤面积:0.084m2,过滤介质:帆布。2、空压机排气量:0.036m3/h,压力:0.7MPa,功率:750KW。3、压力容器:容积约35L,上装压力表(0-0.6Mpa)、空压 机入口给混合液加压、视镜可方便观察容器内的液位。4、盛渣槽:过滤时会有一定泄漏现象,为保证实验室的卫生用来盛泄漏的混合液。5、计量槽由有机玻璃制成,容积:约14L。6、搅拌器转速:0-200转/min。7、框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便。8、外形尺寸:1700×600×1600mm。数据采集型(JGKY-HY GL/Ⅱ):配计算机、微机接口和数据处理软件、重量传感器、压力传感器。能在线监测虑液量、压力等实验数据。五、流量计校核实验装置 JGKY-LX实验目的:1、熟悉节流式流量计的构造及应用。2、掌握流量计的流量校正方法。3、通过对流量计量系数的测定,了解流量系数的变化规律。
主要配置:水泵、孔板流量计、文丘里流量计、计量水槽、秒表、U型压差计、蓄水箱、不锈钢框架及管路、控制屏。技术参数:1、水泵:最大流量30L/min、最高扬程16m、功率370W、工作电压220V、转速2850r/min2、孔板孔口径:dO=8mm,不锈钢材质。3、文丘里管喉径:dV=8mm,不锈钢材质。4、计量槽容积:15L,蓄水箱容积:20L。5、实验所用的流体--水为全循环设计。7、框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,操作方便。8、外形尺寸:1500×500×1500mm。数据采集型(JGKY-LX /Ⅱ):配计算机、微机接口和数据处理软件、压差传感器、涡轮流量计及流量积算仪。能在线监测压差、流量等实验数据。六、流体流动阻力实验装置 JGKY-ZL实验目的:1、掌握流体流经直管和阀门时的阻力损失和测定方法,通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。2、测定流体流经阀门时的局部阻力系数ζ。3、测定直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间的关系。主要配置:水泵、蓄水箱、沿程阻力光滑管、沿程阻力粗糙管、局部阻力管、压差计、流量计、阀门、实验台架及电控箱。技术参数:1、粗糙管段:不锈钢管,管径25mm、管长1.6m,内装不锈钢螺旋丝或工业镀锌管。2、光滑管段:不锈钢光滑管,管径25mm、管长1.5m。3、局部阻力段:管径25mm,测量阀门局部阻力。4、水泵:流量5m3/h、扬程20m、电机功率:550W。5、流量计:采用转子流量计或涡轮流量计,(涡轮流量计:LWCY-15,0.6-6 m3/h,LED背光液晶显示)。6、蓄水箱为不锈钢材质,容积约40L。7、阀门及三通等管件均为304不锈钢材质。8、操作台架及电控箱为不锈钢材质,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便。9、尺寸:2000×600×1800mm。数据采集型(JGKY-ZL/Ⅱ):配计算机、微机接口和数据处理软件、压差传感器、涡轮流量计及流量积算仪。能在线监测压差、流量等实验数据。
七、流化床干燥实验装置 JGKY-GZ/LHC实验目的:1、了解流化床干燥装置的结构、流程及操作方法。2、学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法,研究干燥条件对干燥过程特性的影响。3、掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法。主要配置:空气旋涡泵、电加热箱、流化床体、集尘器、加料斗、旋风分离器、U型压差计、孔板流量计(或毕托管流量计)、不锈钢实验台架及电控箱。技术参数:1、空气旋涡泵:风量450 m3/h,风压120mmH2O,效率66%,轴功率0.75KW。2、电加热箱:功率2KW,不锈钢材质。3、U型压差计:测量流化床总塔压差及进风流量。4、电控箱:在电控箱上装有智能温控仪表,测量干燥室的进出口温度;电源开关、风机开关,按下开关旋钮对应的工作开始进行。5、实验台架及控制屏均为不锈钢材质,结构紧凑、外形美观、流程简单、操作方便。6、外形尺寸:1500×600×2000mm。数据采集型(JGKY-GZLHCⅡ):配计算机、微机接口和数据处理软件、温度传感器、压差传感器、涡轮流量计及流量积算仪。能在线监测压差、温度、流量等实验数据。八、传热实验装置 JGKY-CR实验目的:1、熟悉传热实验的实验方案设计及流程设计。2、了解换热器的基本构造与操作原理。3、掌握热量衡算与传热系数K及对流传热膜系数α的测定方法。4、了解强化传热的途径及影响传热系数的因素。主要配置:套管换热器、蒸汽发生器、气泵、热电偶、数显仪表、压力表、热球风速仪或转子流量计、实验管道、阀门、不锈钢框架、控制屏。技术参数:1、套管换热器:内管ф22X1.5mm,外管ф52X1.5mm,换热段长度:1.0m。2、蒸汽发生器:不锈钢制作,加热功率:2KW,操作电压220V。3、气泵:离心式中压吹风机,功率:250W,转速:2800/min,风压:1300Pa,风量:8m3/min。
4、压力测量:测量范围:0-2.5MPa,精度0.5级;温度测量:测量范围:-50 - 150℃,精度0.5级。5、热球风速仪:测量风速:0.05-10m/s;转子流量计:测量范围:4-40 m3/h。6、实验管道、阀门为不锈钢和铜结构。7、框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便。8、外形尺寸:1500×550×1700mm。数据采集型(JGKY-CR/Ⅱ):配计算机、微机接口和数据处理软件、温度传感器、压力传感器、涡轮流量计及流量积算仪。能在线监测压力、温度、流量等实验数据。九、填料吸收实验装置 JGKY-XS/TL实验目的:1、了解填料吸收塔的结构、流程及操作方法。2、观察填料吸收塔的流体力学行为并测定在干、湿填料状态下填料层压降与空塔气速的关系。3、测定总传质系数Kya,并了解其影响因素。主要配置:吸收塔、风机、混合稳压罐、流量计、U型压差计、蓄水箱、水泵、压力仪表、温度仪表、不锈钢框架、控制屏。技术参数:1、吸收塔采用填料塔,尺寸:φ100×800mm,塔体为透明有机玻璃,便于学生观察相关实验现象2、填料:φ10×10×1mm瓷拉西环,吸收介质:二氧化碳气体,吸收剂:水。3、风机:风压≥0.04Mpa,排气量≥85 L/min。4、流量计流量:气体转子流量计两个,大流量液体转子流量计一个5、压差计:U型压差计,观察上下塔压降变化。6、压力仪表:测量范围0-2.5MPa,精度0.5级;温度仪表:测量范围-50 – 150℃,精度0.5级。7、混合稳压罐:不锈钢制作,对空气和二氧化碳气体充分混合、稳压后输出。8、框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便。9、外形尺寸:2000×600×1700mm。数据采集型(JGKY-XCTL/Ⅱ):配计算机、微机接口和数据处理软件、温度传感器、压差传感器、涡轮流量计及流量积算仪。能在线监测压差、温度、流量等实验数据。
十、精馏实验装置 JGKY-JL实验目的:1、熟悉精馏单元操作过程的设备与流程。2、了解板式塔结构与流体力学性能。3、掌握精馏塔的操作方法与原理。4、学习精馏塔效率的测定方法。主要配置:精馏塔、冷凝器、再沸器、温控系统、加料系统、回流系统、产品贮槽、配料槽及测量仪表、不锈钢框架、控制屏。技术参数:1、精馏塔体和塔板均采用不锈钢制作,精馏塔容积:8L;塔径:φ50mm,塔板数:13块,板间距:100mm,孔径:φ2mm,开孔率:6%。2、冷凝器换热管管径:φ12mm,壁厚:1mm,换热面积:0.0568m2。3、再沸器采用不锈钢制作,内置电加热管加热,总加热功率为2000W,分两组,各1000W。4、温控系统采用自动无级控温承担精馏塔的温度控制调节。5、加料系统:料液泵流量:0.4m3/hr,扬程:8m,功率:120W。6、塔顶馏出液的组成:90-95%,进料组成:15-35%。7、装置产量:约4L/H。8、回流系统:由两支LZB-6的液体流量计控制回流比。9、各项操作及温度、压力、流量的显示、调节、控制全在控制屏板面进行。10、框架为不锈钢,结构紧凑,外形美观,流程简单,操作方便操作方便,操作方便。

『肆』 流体流动阻力的测定实验为什么要测流体的温度

一、实验目的
1、掌握流体阻力及一定管径和管壁粗糙度下摩擦系数λ的测定方法
2、掌握测定局部阻力系数ζ的方法
3、掌握摩擦系数λ与雷诺数Re之间的关系及工程意义
二、实验原理
流体阻力产生的根源是流体具有粘性,流动时存在内摩擦。而壁面的形状则促使流动的流体内部发生相对运动,为流动阻力的产生提供了条件,流动阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况及壁面的形状等因素有关。流动阻力可分为直管阻力和局部阻力。
流体在流动过程中要消耗能量以克服流动阻力,因此,流动阻力的测定颇为重要。测定流体阻力的基本原理如图所示,水从贮槽由离心泵输入管道,经流量计计量后回到水槽,循环利用。改变流量并测定直管与管件的相应压差,即可测得流体流动阻力。
1.直管阻力摩擦系数λ的测定
直管阻力是流体流经直管时,由于流体的内摩擦而产生的阻力损失hf 。对于等直径水平直管段,根据两测压点间的柏努利方程有:

(1)
式中:l ,直管长度,m
d ,管内径,m
(P1 - P2),流体流经直管的压强降,Pa
u ,流体截面平均流速,m/s
ρ,流体密度,kg/m3
μ,流体粘度,PaS
由式(1)可知,欲测定λ,需知道l、d、(P1 - P2)、u、ρ、μ等。
(1)若测得流体温度,则可查得流体的ρ、μ值。
(2)若测得流量,则由管径可计算流速u。
(3)两测压点间的压降(P1 -P2),可用U型压差计测定。此时:
(2)
式中:R,U型压差计中水银柱的高度差,m
则:
(3)
2.局部阻力系数ζ的测定
局部阻力主要是由于流体流经管路中管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部位置时所引起的阻力损失,在局部阻力件左右两侧的测压点间列柏努利方程有:
(4)

式中:ζ,局部阻力系数
   P1′- P2′,局部阻力压强降,Pa
式(4)中ρ、u、P1′- P2′等的测定同直管阻力测定方法。
三、实验操作步骤
1、了解实验装置,熟悉实验各装置的作用和原理。
2、进一步熟悉离心泵的操作。
3、检查水槽水量是否够用,必要时应为水槽加水;如实验时间稍长,水槽水量不够,可以向水槽加自来水,水位过高时即从溢流口流入地沟,便可保证水槽的水量。
4、开始实验前先灌泵,避免在空载状态下开车。打开电源开关,关闭泵出口阀,打开泵电源开关。打开连通阀,将泵出口阀打至最大,等待几分钟后关闭出口阀,反复开关管子上部的排气阀对管子进行排气。
5、在连通阀打开的情况下将排空阀开关几次对测压管进行排气。关闭连通阀再开排空阀几次对压差计调零。
6、将流量由小逐渐加大,流量每变一次需等待几分钟到压差计内读数稳定,记录下U型管的液柱高度差。
7、流量在增加过程中,其流速开始时增加的间隔较为缓慢,一般为10L/h。当流量增大到150L/h 后,便以50L/h 的流速来增加。
8、在实验过程中,U型管液柱高度差应当是逐步增加的,如果不符合这一规律,应当从流量为最大值时开始,逆向操作(即逐步减少流量),直至流量为零为止。此时,U型管液柱高度差应当是逐步减少的。
9、如果实验结果符合正常实验规律,即可终止实验。先关闭水的出口阀,再停泵,最后关闭电源开关;
10、局部阻力系数的测定与直管阻力的测定方法一样,只是通过转向阀使液体流入弯管。
11、打扫实验室卫生,整理好原始记录,交实验指导老师签字后再离开实验室。
四、实验注意事项与设备的维护保养
1、装置配备的U型管压差计内的指示液为水,20℃时密度为998.2kg/m3。
2、本装置的直管为垂直安装,与U型管压差计相连的两测压点垂直距离为1054mm,直管内径为15mm,绝对粗糙度ε=0.2mm;
直管垂直安装,测压点测量的应为两截面间的势能差,包括了两者的代数和为ΣΔP=(P2-P1)+ρgΔZ。显然,ΔPS=ΣHf=λLρu2/(2d),ρgΔZ则应为常数,且当u=0时,ΔPS=ΣHf=0,ΣΔP取最大值,即ρgΔZ(此值可通过实验测定)。因此,实际的直管阻力ΣHf=ρgΔZ-ΣΔP。本实验装置的数据还可以用于验证层流条件下λ与Re数的关系。
3、设备的维修主要是料液泵,具体要求请参照泵的使用说明书和有关的电机手册;
4、设备使用一段时间后,如果管道连接件泄漏,可用维修的活动扳手禁锢连接螺母;
5、加密封生料带之后再紧锢,还不行,则必须更换管道接头或管道;
6、注意实验过程中切勿捕捉测量点,只能从大到小测,或从小到大有规律的测,若少测了数据则需重新开始实验。不能将流量打回所需测的数值另读一组数据。否则数据将有很大的偏离。
五、实验结果处理与要求
1、根据实验所测项目,设计原始数据记录表格。
2、验证层流时λ~Re的关系。
3、湍流时,流量由小(大)到大(小)测8~10组数据,计算λ、ζ、Re值。
4、在双对数坐标纸上绘出λ~Re曲线,并与书上λ~Re比较是否相符?
5、局部阻力原始记录表格与下表一致。

『伍』 如图所示实验装置,容器与粗细不均匀的水平管相连,管口装有阀门,A、B、C为底部连通的敞口竖直管.容器

读图可知,容器中装有足量的水,阀门关闭,水不流动时,三根竖直管构成连通内器,因此管中的水柱容高度相同;
当阀门打开水流动,在流过的水量一定的情况下,管的横截面积越大,水流速越慢,其压强越大,水的高度越大,由于B处的水的流速最大,故该处的压强最小,水的高度最低.因此,三根竖直管中的水柱高度不相同.
故答案为:相同;不相同.

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