工程流体力学流动演示实验实验步骤

在实际化工生产中，许多过程都涉及到流体流动的内部细节，尤其是流体的流动现象，故而了解流体的流动形态极其重要。本实验装置便于观察，结构简单， 能使学生对流体流动的两种形态有更好的认识。流体在管道中流动有两种不同的流动状态， 其阻力性质也不同。在实验过程中，保持水箱的水位恒定，如果管路尾端阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速， 这时候开启带色水阀门，带色水就会与无色水在管路中沿轴线同步向前流动。带色水呈现一条带色直线，其流动质点没有垂直于主流方向的横向 运动，带色水线没有与周围的液体混杂，层次分明的在管路中流动为层流运动。如果将尾端阀门逐渐开大， 管路中的带色直线出现脉动，流动制点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。如果继续开大，尾端阀门 出现流动至点的横线脉动，使色线完全扩散，与无色水混合，此时流体的流动状态为川流运动。

流体力学综合实验是与浙江大学化工系合作开发的化工工艺实验虚拟仿真教学与实训软件，集成所有操作工艺、声、光、影像为一体， 并基于实际的实验权过程呈现给学生可以重复观察和学习任意环节的实验过程，打破了化工实验不能返回的特性，以前所未有的真实感、趣味性、安全性、便利性，创造出全新的教学与实训体验， 显著提升流体流动阻力实验与离心奉特型实验实验课程的教学效果并降低成本，是化工专业的基础性 教学资源的重要组成部分和亮点。流体力学综合实验软件从以下两个方面进行详细介绍，一、流体流动主义实验包括，实验前准备工作、测光、罚款、 测突、高管、实验结束，整理实验设备。二、李新凤特型实验包括实验前准备工作、实验测试开始、实验结束，整理实验设备。

同学们大家好，今天我们来学习净力学的综合实验。首先我们要了解一下实验的目的和要求， 第一我们要掌握测压管测量流体禁压的这个技能，第二要验证不可压缩，又是禁学的一个基本方程。 第三我们要测定油的一个密度。第四我们要通过诸多流体肌理学现象的实验观测分析，加深对流体肌理学基本概念的理解，提高解决肌理学实际问题的能力。 首先我们来介绍一下这个心理学的实验装置，这个实验装置最中间呢是一个大的水缸， 我们就是要测量这个水缸中水的压力。首先我们看一下，一是测压管，通过这个测压管我们可以测量这个水到底有多深。 第二个呢是具有带标尺的测压管，他是在测量 c 点，也就中间这一点的一个压强。 第三呢是一个通气管。第四呢它是一个很重要的一个部件，叫通气阀，如果我们要让 水面的气压与外面的大气压一致的话，我们就要打开这个通气阀。第五呢是加压打气球，打开这个阀门，我们就可以通过上面的气囊 对水面进行打气，从而让批零大于我们所说的大气压，也就是改变批零的数值。 我们再往后看，六是一个真空车压管，七是一个减脂阀，然后我们再看到最后有一个减压放水阀，也就十一减压放水阀就是让 容器率的压强小于大气压，也就说比大气压 更小，就具有一定的真空度。通过放水我们知道放水的话，里面的空气的体积变大，他的压力就变小。通过这个实验 呢，我们就可以验证不可压缩流体的地理学的基本方程，还可以测定油的密度。 下面我们来看一下实验原理。这里我们用到的主要是进去的基本方程就是 p 等于 p 零，加上伽马 h， 我们说伽马呢，它是重度，它等于 row 乘以 g。 好，下面这个是油密。第二呢是油密度的测量原理，我们可以根据近力学的基本方程以及联通性的 原理可以得出， p 零，它会等于 row 零乘以 g 乘以 h， 也就这个高度。 另外方面呢，我们也可以得到 p 零二，他也会等于。下面我们来看一下具体要做的一个思考分析。题一，相对压强与绝对压强，相对压强与真空度之间有什么样的关系？是 测压管能测量何种压强呢？这是两个问题。我们先看一下第一个问题，我们知道 相对压强跟绝对压强，我们根据他的一个定义就可以知道，相对压强是基于大气压的一个压强，也就是以大气压为零点的一个压强，所以说相对压强称为表压，他是基 以大气压为基准的一个压强啊，绝对压强呢，他是以绝对零度为气垫的一个压强，而真空度呢，我们看一下真空度，真空度和相对压强，他正好是一个正数号的一个关系， 也就是说他是当地大气压与决定系统之间的一个差，压力之差，我们才能在孤独，就是他跟我们所说的相对压强正好是一个正符号的一个关系。 好，我们再看一下第二个问题，这测压管能测出哪种压强呢？是绝对压强还是真空度还是相对压强呢？ 据说这个很明显，因为我们所有的测量仪器都处在大气压这个范围当中，所以说他只能测量相对较强，下面我们看一下第二个问题，车压滚太细对车压滚页面毒素会造成 什么样的影响呢？你就说这个毒素会偏大还是偏小，怎么变呢？我们来看一下，由于这个测压管太细的话，我们说他会出现一个叫毛细血管这么一个现象，叫毛细现象，就会使叶面升高，从而产生测量的误差，这是我们要了解的一个公式就可以， 这是对我们日常生活当中，我们经常会看到，比如说插一根牛奶滚放在杯子里面，我们可以看到滚绿的牛奶页面会比杯子里的页面会更高，这就是所谓的毛细现象，如果你就吸滚越细， 管子里面的牛奶高度就会比杯子里的高度升高的更高，这就是毛细现象。他跟呃你这个直径是有关系的，跟直径是就是管径是成方壁的，管径越小高度越大，这就毛细高度就越高。好，今天课就讲到这里。

综合流体力学实验操作步骤，将透明水箱内注入适量的水，离心泵的位置高于水面，会防止泵启动发生气负。应先把泵放满水，打开罐泵阀、罐泵排气阀、 泵入口阀，将水从泵入口管灌入，当泵出口管由水流出时， 关闭罐泵阀、罐泵排气阀，启动离心泵。

今天分享如何用 fluent 来仿真排气管中流体的流动过程。首先打开 workback， 选择几何结构，右键点击选择新的 design modeler 几何结构，点击文件选择导入外部几何结构， 点击生成。在左侧工具栏选择 fluent 带 fluent 网格 per 分拖动其道几何结构，右键点击网格，选择编辑，勾选 double precision 输入四， 点击 start， 在左侧工作流程，点击导入几何模型，点击添加局部尺寸，选择默认 no， 点击更新，点击生成面网格， 把下方第二和第三行改成零点零零零三六七三五和零点零零零九四零四三四，其他选项默认不变，点击生成灭网格，点击描述几何结构， 下方菜单默认不变，点击描述几何结构名称改为 inlet， 选择 in 一、 in 二、 in 三，点击下方创建封读面，现在来设置出口名称改为 outlet， 区域类型改为压力出口， 点击下方 alt 创建封堵面，点击创建区域，选择默认为一，是否触发质量改进，选择默认即可。点击添加边界层，选择默认， 点击生成题网格，下方第四行数字修改为零点零零七二六题，网格生成结束，点击上方网格，执行网格检查，网格没问题，切换到求解模式，在上方设置单位，把单位修改为毫米 m m， 在左侧通用选项，双击设置默认不变 模型菜单，点开能量右键选择开启，把粘性改为 s s t k omg， 点击材料，选择固体下方的铝，右键编辑名称改为 cast irn， 清除下方化学式，点击下方更改创建， 把下方密度数值改为七千一百五十，比热改为四百六十，热导率改为五十，点击更改创建，选择关闭。 点击边界条件，设置第一个入口，入口的速度川流和热边界条件，速度设为十，川流强度为十， 团流粘度比为四十，热量为九百二十五。点击应用选择关闭。对其他入口，入口一和入口二设置相同的条件，右击入口选择复制，左侧选择 inlet， 右侧选择 netlet 一和 netlet 二，点击下方复制，点击 ok， 选择关闭。在出口处设置边界条件，回流川流强度改为十，回流，川流粘度比改为四十，选择 solid up 一，设置边界条件，这里选择对流传热系数为十， 左侧点击 sell it up 移，右侧点击 in 一、 in 二、 in 三和 out 一，选择下方复制边界条件相同求解双击方法设置默认不变。右击报告定义创界面的最大值， 上方名称为 point vio 场变量选择 velocity， 下方选择 outlet， 点击 o k， 选择关闭。创建通量报告中的质量流率名称为 mass in， 选择右方 in 一， in 二， in 三， inlet inlet 一， inlet 二，点击 o k， 选择关闭。 双击菜单栏初始化，开始初始化计算设置保存迭代次数为一百，时间比例因子修改为五，迭代次数设置一千，报告间隔为十。双击上方检查 case 在模型下方辐射改为 do。 双击开始计算，计算完成，点击 ok。 现在来看看计算完成后的继线流动图，这分别是压力和速度云图。

今天我们来做一个流体力学的实验。首先准备一个气球，把它装满适量的水， 然后把灌好的气球打个结，一定要打牢固哦。此刻还需要准备一个胶带和一把剪刀，然后在气球上粘上四条胶带，使中间形成一个方形异地区域。 but let them got some girl flake lively！ 然后还需要准备一个尖尖的器具，扎一个小孔。这时大家一定要注意安全哦。 此刻我们会发现水是流动的，却看似成静止状态。这是由于水纯净，能持续流，再加上内部的压强差不会改变。这样我们的实验就完成了，是不是很神奇呢？

综合流体力学实验操作步骤移动离心泵， 缓慢开启高位槽上水阀， 高位槽内页面上升稳定值。一流位开启层油管净水阀， 调节转子流量计指测两点流量记录数据。完成只管层流足力实验。 关闭高位槽上水阀，关闭层流管进水阀， 缓慢开启隔膜阀，调节水流量。

化学反应进行的完全程度与反应物料在反应期内停留时间的长短有关。时间越长，反应进行的越完全。 我们在前面的停留时间分布与反应器流动特性测定实验装置上面也涉及到这台装置的内容。今天我们来深入了解一下。管式反应器流动特性测定实验装置。 在工业生产上对某些反应，为了控制反应物的合适浓度，以便控制温度、转化率和收率， 同时需要使物料在反应器内有足够的停留时间，并具有一定的限速度。而将反应物的一部分物料返回到反应器进口， 使其与新鲜的物料混合，再进入反应器进行反应。在连续流动的管式反应器内，不同停留时间的物料之间的混合称为 反混。对于这种反应器，循环与反混之间的关系，需要通过实验来测定。停留时间分布测定所采用的方法主要是适宗响应法。 它的基本思路是在反应器入口以一定的方式加入失踪剂，然后通过测量反应器出口处失踪剂浓度的变化， 间接的描述反应期内流体的停留时间。常用的失踪技加入方式有脉冲输入、借月输入和周期输入等。本实验选用的是脉冲输入法。

老先让他吹再放上去啊，先让他吹，先让他吹，再放上去。哎，这个好主意啊，我看一下， 如果他不能把他先先放上去再吹啊，现在他就出不来了啊 啊！下面进入催眠模式，我尝试向大家来解释一下这个原理啊。如果球是先放上去的，那么漏斗下方进来的气流将会被迫通过球与漏斗之间的间隙流出， 而球体特殊的结构又将导致其流速增加。请注意看这个位置，气流通过这里时会形成明显的狭管效应，由于这里的横截面积更小，所以呢，他的气流速度更大，因此压强也更小。 而乒乓球上方空气的流速较小，所以上方受到的气压更大，因此小球就被按压在漏斗壁上。如果球是后放上去的，那么在放球之前，其实呢，在漏斗管的上方啊，已经出现了一股射流， 由于附近空气的加入，会导致这股射流的横截面积比漏斗的玻璃管横截面积更大一些。当射流路径上出现乒乓球时， 空气将被迫绕过乒乓球的表面。其实这是一个立体的图啊，我们只能画出一个平面啊，你可以想象这个乒乓球的周围被一层高速气流包裹式的情景。类似的情景还有乒乓球在吹风机口的悬浮实验。 我们再画一下他上方视角的俯视图，与磁场方向类似， 我们用向外的小点来表示，气流方向是向上的，以乒乓球为中心，他的周围都是向上喷射的气流，这些气流仿佛形成了一个无形的笼子，将这个乒乓球关在了气流当中。现在我们假想乒乓球向下偏出， 此时他的上方流速大、压强小，因此下方的空气会将他重新推入射流当中。假如乒乓球位置向右偏移，则他的左侧流速大，压强小，他又被右侧的空气压入气流当中，这些气流仿佛是一个无形的陷阱，将乒乓球困在其中。 其实将乒乓球困住的不仅仅是来自漏斗下方的气流，由于漏斗当中喷射出的气流流速大，压强小，因此乒乓球周围四面八方的空气也会像这个流速高的低压通道涌来。如果从上方看的话，仿佛四面八方的风都在向中间这个位置吹来，因此这个乒乓球无论向哪个方 方向移动，都会被吹向气流中间，最终我们就只能看到乒乓球在气流当中无助的颤抖了。流体力学是一门神奇的科学， 也希望以后有更多的同学能够从事这方面的研究。我们今天的实验课就到这里，你有什么问题也欢迎留言讨论，我们明天再见吧！

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今天向大家介绍新一代综合流体力学实验装置。这套装置可做离心泵特性曲线，且曲线发展趋势与教科书一致。可以完成不同阀门开度、下宽流局部阻力系数测定实验， 测定光滑、粗糙、圆和非圆形管的摩擦系数与雷诺数的关系。高位输送测定层流、状态层流到吞流过程中摩擦系数与雷诺准数的关系。新增智慧管控功能，采用铝合金框架，工程化布局，更加注重大学生工程能 力和综合能力的训练。为此，温度、压力、变功率、流量和转速的检测都采用了远传显示仪表。还配了两台插压变送器，一台是小凉城插压变送器， 一台是大凉城插压变送器，压力检测更加准确。还增加了在线检测的密度剂、粘度剂。 并配置了一台七点五英寸彩色液晶显示万能模拟量输入十六通道，具有运算功能、 pid 串级控制和程序段控制的多功能过程控制器。它可以输入和显示所有的检测参数，并控制执行机构。 全铝机身触摸屏一体机，安装了左派软件数据处理软件，可进行左派参数整定、设备监控、数据处理等工程训练。 装置还配有三维仿真操作软件，操作步骤和内容与实际操作一致，可用于熟悉装置和预习操作。如果选配了智慧管控平台和安卓移动终端，就可以扫二 维码进入装置操作界面，实现在线实验操作。查看学习资源，查看设备数据泵的启停、移动端 a p p 采集数据，查看并导出实验报告。