流体力学实验报告册篇一：流体力学实验报告流体力学实验组班级化33姓名吴凡灿学号成绩实验时间第6周周日同组成员芦琛琳、董晓锐一、实验目的1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系；2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能；3、观察填料塔内气液两相流动状况，测定干填料及不同液体喷淋密度下填料层的阻力降与空塔气速的关系；4、测定填料的液泛气速，并与文献介绍的液泛关联式比较；5、测定一定压力下恒压过滤参数K、qe和te；6、测定压缩性指数S和物料特性常数K。
二、实验原理1．板式塔流体力学特性测定塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。
当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。
当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。
塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。
负荷性能图以气体体积流量（m3/s）为纵坐标，液体体积流量（m3/s）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。
当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。
传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。
为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。
本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。
筛板的流(本文来自：小草范文网:流体力学实验报告册)体力学模型如下： 1) 压降?p??pc??pl式中，Δp—塔板总压降，Δpc—干板压降，Δpl—板上液层高度压降，其中?pc?0.051?vg(u02) c0式中ρv—气相密度，kg/m3；g—重力加速度，m/s2，u0—筛孔气速，m/s，c0—筛孔流量系数，筛板上因液层高度产生的压降Δpl即液层有效阻力hl：?pl??lghl式中ρl—液相密度，kg/m3，g—重力加速度,m/s2，hl—液层有效阻力，m液柱。
2) 漏液为保证筛孔不漏液的下限气速为u0m，筛板的u0m可按下面的经验式进行计算：uom?4.4c0(0.0056?0.13hl?h?)l?v式中，u0m—漏液点的筛孔气速，m/s；hL—板上清液层高；hL?hw＋how，m；hσ—与液体表面张力相当的液柱高度，m液柱。
h??4?9810?l.d0其中：σ—液体表面张力，N/m；ρl—液体密度，kg/m3；d0—筛孔孔径，mm 3) 过量液沫夹带ev?5.7?10?6?(uG)3.2HT?hfVs，m/s；Vs—气相负荷，m3/s；ATAT?Af式中：ev—液沫夹带量，kg液/kg气；σ—液相表面张力，N/m；uG—按有效截面积计算的气速； uG?—塔截面积，m2；Af—降液管截面积，m2；HT—板间距，m；hf—鼓泡层高度，hf?hL，hL—板上清液层高度，m；Φ—鼓泡层平均相对密度，?一般情况下，取Φ=0.4，即hf=2.5hL。
斜孔塔板的流体力学模型斜孔塔板一排排的斜孔与液流方向垂直，气体从斜孔水平喷出，相邻两排孔口方向相反，交错排列，起到相互牵制的作用。
既有气流水平喷出的优点，又消除了气流对撞转为向上冲的现象，板上保证均匀的低液面，使得气体和液体不断分散和聚集，通量比普通筛板可增大30％～40％。
斜孔塔板属筛板型塔板，其设计及计算方法与筛板塔类似。
由于其结构上的特点，在阻力降、漏液和夹带的计算公式上与筛板又有不同。
1) 压降干板压降可按下式计算：2u0?pc??.?v2式中：Δpc—干板压降，ζ—干板阻力系数，实验测定ζ=2.1；液层压降可按下式计算：hl??.?lghL???lg(hw?how)式中：hl—液层压降，Pa；ε—发泡系数，对于水—空气系统，ε=0.5hw—堰高；how—堰上液头高； 2) 漏液为防止严重漏液，保证正常操作，斜孔塔板的孔动能因数F0必须满足下式：式中：F0?u0F0?8?l1000?v，ρl、ρv—液相、气相密度，kg/m3；u0—孔速，m/s；3) 雾沫夹带斜喷型塔板的雾沫夹带量均大大小于普通筛板的雾沫夹带值，但雾沫夹带的规律相似，斜孔塔板雾沫夹带计算公式如下：ev?0.157(ugHT?Hf)1.9(ev)0.7?0.2?l??v式中：ev—雾沫夹带量，kg(液)/kg(气)；ug—液层上部的气体流速，m/s；uG?Vs，m/s；Vs—气相负荷，m3/s；AT—AT?Af塔截面积，m2；Af—降液管截面积，m2；ρl、ρv—液相、气相密度，kg/m3；σ—液体表面张力，N/m；HT—板间距，m； Hf—鼓泡层高度，Hf?F0hL，m；F0—孔动能因子，无因次；hL—板上清液层高5.3度，m；三、实验装置与流程装置中的有关尺寸：筛板塔塔径D＝200mm板间距HT＝294mm 堰高hW＝30mm 降液管底距塔板hO＝16mm 堰长LW＝130mm 孔径dO＝8mm开孔数n＝36个孔心距t＝21.5mm 开孔率：按传质区计算Ф＝12.6%，按塔截面积计算Ф＝6.38%四、操作注意事项塔设备实验：1．不得急速开关阀门，以防损坏设备。
2．不要让衣物、长发、饰品等接近风机吸入口；3．打开风机、水泵时务必保证出口阀门关闭，以防打坏转子流量计；4．进行实验操作时不要超过设备正常操作范围，以防设备损坏、大量水飞溅。
5．先测定干塔、干填料压降与空塔速度的关系，不要开水泵以免淋湿塔板、填料。
6．注意开关水泵、风机的顺序，防止水倒灌入气路。
原始数据：干塔气速：喷淋密度：0.8??3/h喷淋密度：1.2??3/h数据处理：已知数据：筛板塔塔径D＝200mm 板间距HT＝294mm 降液管底距塔板hO ＝16mm堰高hW＝30mm 堰长LW＝130mm孔径dO＝8mm开孔数n＝36个孔心距t＝21.5mm 开孔率：按传质区计算Ф＝12.6%，按塔截面积计算Ф＝6.38%1. 做出干塔pu曲线公式：空塔气速=空气流量/截面积/3600 （m/s）；以第2组数据为例：u=300.0283?3600=0.2945??/??截面积＝3.14×0.1902/4＝0.0283??2在双对数坐标图上做出△p～u的图像如下：从图像可以看出压降与气速取对数后呈线性关系，且斜率为1.5左右，可知?p与u的1.5次方成正比，压降与气速的关系与△p＝u表示的情况有一定的差距，但这是正常的，因为理论计算与实际情况肯定会存在一定的误差。
2、不同喷淋密度下，全塔压降与气速的关系：喷淋密度：0.8??3/h1.8-2.0篇二：流体力学实验报告实验一实验三篇三：流体力学实验报告(全)工程流体力学实验报告实验一流体静力学实验实验原理在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程或(1.1)式中： z被测点在基准面的相对位置高度；p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同；p0水箱中液面的表面压强；γ液体容重；h被测点的液体深度。
另对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系：(1.2)据此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。
实验分析与讨论1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。
测压管水头线指测压管液面的连线。
实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。
2.当PB ，相应容器的真空区域包括以下三部分：(1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。
(2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。
(3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。
这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。
3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。
最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。
4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。
常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。
水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0 。
于是有(h、d单位为mm)一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。
另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。
如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。
因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。
5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。
因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。
而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。
6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c进入水箱。
这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。
因为由观察可知，测压管1的液面始终与c点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒定流动。
这是由于液位的降低与空气补充使箱体表面真空度的减小处于平衡状态。
医学上的点滴注射就是此原理应用的一例，医学上称之为马利奥特容器的变液位下恒定流。
7.该仪器在加气增压后，水箱液面将下降而测压管液面将升高H，实验时，若以P0=0时的水箱液面作为测量基准，试分析加气增压后，实际压强（H+δ）与视在压强H的相对误差值。
本仪器测压管内径为0.8cm，箱体内径为20cm。
加压后，水箱液面比基准面下降了，而同时测压管1、2的液面各比基准面升高了H，由水量平衡原理有则本实验仪 d=0.8cm, D=20cm,故H=0.0032于是相对误差有因而可略去不计。