文档介绍：流体力学综合实验一、实验目的能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定,测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图;能进行离心泵特性曲线测定,测出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图;学****工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,了解涡轮流量计、C1000、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。:1—水箱;2—进口压力变送器;3—离心泵;4—出口床力变送器;5—涡沦流量计:6—管路选择球阀:7—均压环;8—连接均压环和压力变送器球阀;9—局部阻力管上的闸阀;10—差压变送器;11—出水管路闸阀;12—水箱放水阀;13—宝塔接头;14—温度传感器;15—离心泵的管路阀;16—旁路阀;17—电动调节阀;图1实验装置流程示意图IS100-80-125型离心水泵的特崔曲线-"1Pg实验三、离心泵特性测定实验离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率H与泵的流量Q之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观农现形式。山于泵只能依靠实验测定。内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,流量的测定流量是在实验过程中设定值,nJ'直接设定流量3m3/h——12m3/h共取10组数据。也可设定出口阀的开度从10%——100%共取10组数据。扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程:P\"1 ” P1妬+—+—+//=+PS2g _pg2g(1-1)由于两截回间的筲长较短,通常可忽略阻力项YH厂速度平方差也很小故可忽略,则有(1-2)式中:乞一石,表示泵出口和进口间的位差,m;P 流体密度,kg/m3;g 重力加速度m/s2;Pi、P2——分別为泵进、出口的真空度和表压,Pa;U|>u2 分别为泵进、出口的流速,m/s;Z】、z2——分别为真空表、压力农的安装高度,mo由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。轴功率N的测量与计算(1-3)(1-4)N=Nexk(W)泵的有效功率Nc可用下式计算:Ne=HQpg其中,Ne为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取《=。效率n的计算泵的效率H是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功,轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的人小。故泵效率为7=:=^xl00% (IT)(离心泵特性曲线测定装置流程图如下:)1—水箱;2—离心泵;3—泵进口压力传感器;4一泵出口压力传感器;5—灌泵口;6—涡沦流量计;7—离心泵的管路阀;8—电动调节阀;9—旁路闸阀;10—排水阀图2实验装置流程示意图实验步骤及注意事项实验步骤:(1) 清洗水箱,并加装实验用水。给离心泵灌水,排出泵内气体。(2) 检查各阀门开度和仪表口检情况,试开状态下检查电机和离心泵是否止常运转。开启离心泵之前先将出口阀关闭,当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。(3) 实验时,通过组态软件或者仪表逐渐增加电动调节阀的开度以增大流量,待各仪表读数显示稳定后,读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为:流量Q、泵进口压力门、泵出口压力P2、电机功率N电、泵转速n,及流体温度t和两测压点间高度差(0」m)。(4) 测取10组左右数据后,对以停泵,同时记录下设备的相关数据(如离心泵型号,额定流量、额定转速、扬程和功率等),停泵前先将出丨I阀关闭。注意事项:(1) 一般每次实验前,均需对泵进行灌泵操作,以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养,防止叶轮被固体颗粒损坏。(2) 泵运转过程中,勿触碰泵主轴部分,因其高速转动,町能会缠绕并伤害身体接触部位。(3) 不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转,一般不超过三分钟,否则泵中液体循环温度升高,易牛一气泡,使泵抽空。五、数据处理记录实验原始数据于表1。实验日期: 实验人员: 学号: 装置号: 离心泵型号: 额定流量: 额定扬程: 额定功率: 泵进出口测压点高度差: 流体温度: (Q)m3/h泵进口压力(pjkPa泵出口压力(P2):根据原理部分的公式,计算各流暈下的泵扬稈、轴功率和效率。实验次数流量(Q)m3/h扬程(H)m轴功率(N)kW泵效率(H)%六、 实验报告分别绘制一定转速下的H〜Q、N〜Q、H〜Q曲线。七、 思考题离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起來,你认为可能的原因是什么?为什么用泵的出口阀门调节流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其他方法调节流量?泵启动后,出口阀如果不开,压力表读数是否会逐渐上升?用