中人教仪厂
1. 掌握流体静力学基本原理，了解流体静压力分布规律；
2. 学习测量流体静压力的方法，掌握测量流体静压力的仪器和设备；
3. 通过实验研究流体在管道中的流动特性，分析流体流动阻力的影响因素；
4. 提高学生动手操作能力，培养学生严谨的科学研究态度。
二、实验器材与材料
1. 实验装置：管道、泵、流量计、压力计、流量阀、压力阀等；
2. 实验液体：水或油；
3. 实验材料：软管、连接件等。
三、实验原理
1. 流体静力学基本原理：流体静压力是作用在流体单位面积上的垂直于流体流速方向的压力。流体静压力分布规律有连续性分布规律和不连续性分布规律；
2. 测量流体静压力的方法：利用帕斯卡定律(Pa)和泊肃叶定律(Po),通过测量流体静压力、流速和截面积来计算流体的密度；
3. 分析流体流动阻力的影响因素：流体流动阻力与流体黏度、速度梯度、管道粗糙度等因素有关。
四、实验步骤与方法
1. 组装实验装置：根据实验需要，将管道、泵、流量计、压力计、流量阀、压力阀等组装成一个完整的实验系统；
2. 调整泵的转速和电流，使泵产生一定的流量和压力；
3. 测量并记录入口处的静压力和出口处的动压力，以及进出口之间的压差；
4. 通过调整流量阀和压力阀的开度，改变流量和压力的大小；
5. 观察并记录实验过程中的现象，分析流体流动阻力的影响因素。
五、实验数据处理与分析
1. 根据测量数据，绘制流体静压力-时间曲线；
2. 利用帕斯卡定律和泊肃叶定律，计算出流体的密度；
3. 根据流体黏度、速度梯度、管道粗糙度等因素，分析流体流动阻力的影响因素；
4. 通过对比不同条件下的实验数据，得出结论。
六、实验**与展望
通过本次实验，我们掌握了流体静力学基本原理，了解了流体静压力分布规律，学会了测量流体静压力的方法，掌握了测量流体静压力的仪器和设备。***我们通过实验研究了流体在管道中的流动特性，分析了流体流动阻力的影响因素。这对于我们今后深入学习流体力学、研究流体在各种工程领域中的应用具有重要的意义。
ZR-ZL 流体流动阻力实验装置
| 技术指标 | 说 明 | |||
| 装置特点 |
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。 |
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| 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。 |
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| 设计参数 |
流体阻力： 光滑管：雷诺数：500～30000，液体流量：20～1600 L/h，压差范围：1～100KPa。常温、常压操作。 粗糙管：雷诺数：500～30000，液体流量：20～1600L/h，压差范围：5～150KPa。常温、常压操作。 阀门局部阻力：雷诺数：2000～15000，液体流量：100～1600 L/h，压差范围：10～150KPa。常温、常压操作。 |
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| 公用设施 |
水：装置自带水箱，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。 |
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| 主要设备 |
1、粗管测量段：304不锈钢光滑管，管内径d—12mm，管长1500mm 2、细管测量段：304不锈钢粗糙管，管内径d—10mm， 1500mm 3、局部阻力： 304不锈钢局部管，管内径d—20mm，1500mm，上装阀门一个 4、涡轮流量传感器：量程0.1-2 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：0～150KPa，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：容积约80L，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：304卫生级不锈钢材质，采用不锈钢快装活接与管路连接。 8、温度传感器：Pt100，分辨率0.1℃，精度0.5%。 9、304不锈钢离心泵：功率550W，最大流量6 m3/h。 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、显示终端：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4G，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：2400×580×1800mm（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。 18、配套测控软件可以实现实验数据实时在线采集显示数据、曲线及设备运行状态等。通过WIFI技术实现终端覆盖。 |
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测控组成 |
变量 | 检测机构 | 显示机构 | 执行机构 |
| 水流量 | 涡轮流量计 | 触摸屏 | 手动阀控 | |
| 压差 | 压差传感器 | 触摸屏 | 无 | |
| 液体温度 | PT100铂电阻 | 触摸屏 | 无 | |
